FR3026979A1 - - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres, qui est formée par un matériau à base de fibres infusé par un matériau de matrice. Du matériau à base de fibres est introduit dans un interstice formé entre des outillages de mise en forme. Le matériau à base de fibres comprend une première partie (6a) de matériau à base de fibres et une deuxième partie (6b) de matériau à base de fibres. La première partie de matériau à base de fibres présente un degré de compactage plus élevé que la deuxième partie de matériau à base de fibres.

Description

Procédé pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres L'invention concerne un procédé pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres, qui est formée par un matériau à base de fibres infusé par un matériau de matrice. Des pièces de construction en un matériau composite renforcé de fibres, appelées pièces composites renforcées de fibres, sont aujourd'hui incontournables dans le domaine aéronautique et aérospatial, mais l'utilisation de tels matériaux constitutifs est également de plus en plus plébiscitée dans le domaine automobile. On fabrique avec un poids minimal notamment des éléments structurels critiques, en des matières plastiques renforcées de fibres, en raison de leurs résistance et rigidité spécifiques élevées pour un poids donné. Grâce aux propriétés anisotropes résultant de l'orientation des fibres des matériaux composites renforcés de fibres, les pièces peuvent être adaptées à des charges ou contraintes locales, en permettant ainsi une exploitation optimale du matériau dans l'optique d'une construction allégée. Les aspirations actuelles au développement d'ailes portantes d'avions de ligne en matériaux composites renforcées de fibres avec un degré d'intégration plus étevé par rapport à l'état de la technique, nécessitent des procédés de fabrication nouveaux et innovants. Ainsi, on connaît, par exemple d'après le document DE 10 2010 109 231 A1, un procédé pour fabriquer des coques d'ailes renforcées de manière intégrale, d'après lequel, pour le compactage et la mise en forme des éléments de renfort en relief sur la surface de la peau de l'aile, on met à profit la dilatation thermique des noyaux d'outillage, pour obtenir le compactage nécessaire des éléments de renfort lors de la mise en température de l'outillage de mise en forme et ainsi du matériau à base de fibres infusé par du matériau de matrice.

Le déplacement de fermeture que peuvent atteindre les noyaux d'outillage au cours du processus de fabrication pour assurer le compactage nécessaire des raidisseurs, en raison de la dilatation thermique lors de l'augmentation de la température, est toutefois limité par des spécifications du projet et des constantes physiques. Comme un élément de renfort à mettre en forme est toutefois, _avant le début du processus proprement dit, moins compacté et ainsi plus épais que dans l'état final, le déplacement de fermeture du noyau doit être au moins suffisamment grand pour que l'élément raidisseur trouve, lors du processus de l'établissement de la préforme, un espace suffisant entre deux noyaux d'outillage voisins. A partir d'un certain nombre de couches, à savoir d'une certaine épaisseur de consigne de l'élérnent raidisseur, la préforme devient trop épaisse, de sorte que ladite condition ne peut plus être remplie. Il existe ainsi pour un matériau de noyau d'outillage déterminé et un semi-produit composite à base de fibres déterminé, une épaisseur maximale possible des éléments raidisseurs 3026979 réalisés de manière intégrée, susceptibles d'être fabriqués avec le procédé de fabrication respectivement considéré. D'après le document DE 10 2005 026 010 Ai, on connaît un procédé pour 5 fabriquer des coques renforcées pour réaliser des composants partiels d'aéronefs, d'après lequel les éléments de renfort sont constitués de pièces composites renforcées de fibres déjà durcies, qui sont alors fixées à la peau de la coque à l'aide d'éléments de liaison non encore durcies. Ensuite, les éléments de liaison et la coque sont durcis en commun. Le but du procédé est de s'affranchir 10 de parties d'outillage de mise en forme massives pour la mise en forme et le soutien des lisses ou raidisseurs lors du procédé en autoclave. Le but de la présente invention consiste à indiquer un procédé amélioré pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres, d'après lequel, en exploitant la 15 dilatation thermique, notamment des éléments de renfort puissent être compactés pendant le durcissement, pour pouvoir réaliser ainsi des pièces hautement intégrées. Le but recherché est atteint, conformément à l'invention, à l'aide d'un procédé du 20 type de celui mentionné en introduction et comprenant les étapes suivantes : a. fourniture et préparation d'un outillage ou de mise en forme présentant plusieurs noyaux de mise en forme, qui peuvent être agencés, en formant un interstice prédéterminé entre deux noyaux de mise en forme voisins, de telle manière que lors de la mise en température de l'outillage de mise en 25 forme, au moins un noyau de mise en forme se dilate therrniquement en direction d'au moins un interstice, b. introduction de matériau à base de fibres et des noyaux de mise en forme dans l'outillage de mise en forme, du matériau à base de fibres étant placé dans au moins un interstice formé par les noyaux de mise en forme, et 30 c. durcissement du matériau de matrice ayant été infusé dans le matériau à base de fibres, par mise en température de l'outillage de mise en forme, pour fabriquer la pièce composite renforcée de fibres, caractérisé par d. introduction et agencement d'au moins deux parties de matériau à base de 35 fibres dans au moins un interstice formé par les noyaux de mise en forme, la première partie de matériau à base de fibres présentant en tant que préforme, un degré de compactage plus élevé que l'au moins deuxième partie de matériau à base de fibres.

40 Selon le procédé, on fournit et préparé d'abord un outillage de mise en forme présentant plusieurs noyaux de mise en forme, pouvant être agencés dans l'outillage de mise en forme en formant un interstice prédéterminé entre noyaux de mise en forme voisins, de telle manière que lors de la mise en température de 3026979 l'outillage de mise en forme, au moins un noyau de mise en forme se dilate thermiquement en direction d'au moins un interstice. Un tel outillage de mise en forme peut par exemple être un outillage de mise en forme tel que celui connu d'après le document DE 10 2012 109 231 A1. Au sens de la présente invention, des noyaux de mise en forme sont des éléments de mise en forme appartenant à l'outillage de mise en forme, et permettant de former au moins en partie la géométrie de la future pièce composite renforcée de fibres, et qui sont adaptés à réaliser un interstice. Un io noyau de mise en forme peut ici être un élément qui peut être relié de manière amovible à l'outillage de mise en forme. Mais il est également envisageale qu'un noyau de mise en forme soit une partie intégrante fixe de l'outillage de mise en forme, par exemple une bordure périphérique fixe.

15 Dans cet outillage de mise en forme est alors introduit du matériau à base de fibres, et les noyaux de mise en forme y sont disposés dans la mesure où ils ne sont pas encore reliés à l'outillage de mise en forme. A cette occasion, du matériau à base de fibres est également disposé dans au moins un interstice réalisé par les noyaux de mise en forme. En raison de la dilatation thermique des 20 noyaux de mise en forme, le matériau à base de fibres dans l'interstice est compacté suite à la mise en température pendant le durcissement du matériau de matrice ayant été infusé dans le matériau à base de fibres. Au sens de la présente invention, la mise en température signifie notamment une 25 mise en température adaptée à provoquer le durcissement du matériau de matrice ayant été infusé dans le matériau à base de fibres, de façon à pouvoir fabriquer une pièce composite renforcée de fibres. En règle générale, une mise en température consiste ici en une augmentation de la température par rapport à la température ambiante, jusqu'à la température de processus nécessaire, par 30- exemple à 180°C. Le matériau à base de fibres ayant été introduit dans l'outillage de mise en forme peut ici être du matériau à base de fibres sec ou déjà pré-imprégné (prépregs). Dans le cas de matériau à base de fibres pré-imprégné, le matériau à base de 35 fibres est déjà infiltré par le matériau de matrice. Conformément à l'invention, il est à présent proposé d'introduire et d'agencer au moins deux parties de matériau à base de fibres dans l'au moins un interstice formé par les noyaux de mise en forme, la première partie de matériau à base de 40 fibres présentant en tant que préforme, un degré de compactage plus élevé que l'au moins deuxième partie de matériau à base de fibres. Conformément à l'invention, la première partie de matériau à base de fibres réalisée en tant que préforme a été pré-compactée et le cas échéant déformée 3026979 4 avant l'introduction dans l'interstice, de sorte que la première partie de matériau à base de fibres présente un degré de compactage plus élevé que la deuxième partie de matériau à base de fibres. Il est également envisageable que la deuxième partie de matériau à base de fibres soit pré-compactée, toutefois avec un degré de compactage moindre que celui de la première partie de matériau à base de fibres. Grâce à la mise en place de deux parties de matériau à base de fibres différentes, dont l'une présente un degré de compactage plus élevé que l'autre, 10 on peut augmenter la limite naturelle de l'épaisseur ou largeur maximale d'un élément de renfort réalisable par le matériau à base de fibres se trouvant dans l'interstice, sans devoir modifier la géométrie fondamentale de la pièce. Les inventeurs ont au contraire constaté que grâce à un matériau à base de 15 fibres tout au moins partiellement plus fortement compacté, occupant au moins en partie l'interstice entre les noyaux de mise en forme, il était possible d'augmenter l'épaisseur de consigne maximale réalisable pour les éléments de renfort, sans modification de paramètres de la pièce ou de propriétés physiques de l'outillage de mise en forme à exploiter.

20 Au sens de la présente invention, le degré de compactage est une mesure pour le compactage du matériau à base de fibres. Une telle mesure peut par exemple être la fraction de volume de fibres ou la teneur en volume des fibres. La teneur en volume des fibres indique ici la proportion du volume des fibres par rapport au 25 volume global de la préforme ou de la pièce ultérieure. Plus la teneur en volume des fibres est grande, plus le degré de compactage du matériau à base de fibres est élevé. Plus l'épaisseur du matériau à base de fibres pour un nombre constant de 30 couches de fibres compressées, est ici faible, plus la mesure du compactage ou le degré de compactage est élevé. En définitive, on peut envisager pour la mesure du compactage ou pour le degré de compactage, toute proportion indiquant directement ou indirectement le 35 volume des fibres par rapport au volume global de la préforme. La préforme est ici la forme des matériaux à base de fibres, qui est réalisée dans l'interstice par introduction de matériau à base de fibres. Plus le degré de compactage des matériaux à base de fibres est élevé, plus est 40 également élevée la part de fibres participant au volume global de la préforme, qui est formée par exemple par la première partie de matériaux à base de fibres dans l'interstice. D'après un mode de réalisation avantageux, lesdites au moins deux parties de matériau à base de fibres sont introduites et agencées dans ledit au moins un 3026979 interstice de telle façon que la première partie de matériau à base de fibres soit enfermée partiellement ou totalement par l'au moins deuxième partie de matériau à base de fibres dans l'interstice formé par les noyaux de mise en forme. La partie de matériau à base de fibres présentant un degré de compactage plus 5 élevé que l'autre partie de matériau à base de fibres, est ainsi agencée entre les matériaux à base de fibres présentant un degré de compactage moindre, et est enfermée dans l'interstice. La deuxième partie de matériau à base de fibres peut ici être agencée, dans cette zone, en forme de L sur la première partie de matériau à base de fibres ainsi que sur une structure de base sur laquelle est 10 conformée la première partie de matériau à base de fibres. Cet agencement est notamment avantageux lorsque la première partie de matériau à base de fibres ayant le degré de compactage élevé est constituée de matériau à base de fibres déjà durci ou consolidé, sous la forme d'une préforme 15 à savoir une préforme composite renforcée de fibres, de sorte que lors de l'ensemble du processus de fabrication, la préforme avec le degré de compactage élevé est encastrée entre du matériau à base de fibres non encore durci, en étant ainsi reliée de manière intégrale à la structure d'ensemble.

20 La première partie de matériau à base de fibres agencée entre la deuxième partie de matériau à base de fibres, peut ici être enfermée partiellement ou complètement par la deuxième partie de matériau à base de fibres. La première partie de matériau à base de fibres enfermée peut être plus grande dans son étendue verticale que la deuxième partie de matériau à base de fibres, ou 25 inversement. Selon un autre mode de réalisation, on peut toutefois également envisager que lesdites au moins deux parties de matériau à base de fibres soient introduites et agencées dans ledit au moins un interstice de façon telle que la première partie 30 de matériau à base de fibres s'appuie contre l'un des noyaux de mise en forme constituant l'interstice, tandis que la deuxième partie de matériau à base de fibres s'appuie contre le noyau de mise en forme opposé constituant l'interstice. Il est évident qu'un tel agencement des matériaux à base de fibres est prévu pour 35 chaque interstice formé par la mise en place des noyaux de mise en forme dans l'outillage de mise en forme. Ainsi, dans le cas d'un grand nombre de noyaux de mise en forme, sont en conséquence formés, entre les noyaux de mise en forme individuels voisins, également un grand nombre d'interstices entre lesquels est alors introduit, conformément à la présente invention, du matériau à base de 40 fibres dont une partie de matériau à base de fibres présente un degré de compactage plus élevé que l'autre partie de matériau à base de fibres. Comme déjà évoqué, il s'avère avantageux que la première partie de matériau à base de fibres, en tant que préforme, soit une préforme composite renforcée de 10 3026979 fibres partiellement ou complètement durcie. La première partie de matériau à base de fibres est ainsi un matériau à base de fibres infusé par un matériau de matrice qui a ensuite été durci, de sorte qu'il en résulte une pièce composite renforcée de fibres constituée de matériau de matrice et de matériau à base de 5 fibres. Cette pièce composite renforcée de fibres présente en conséquence des dimensions qui permettent d'introduire dans l'un des interstices ladite pièce composite renforcée de fibres en tant que première partie de matériau à base de fibres, ceci de manière qu'il soit justement encore possible de rajouter d'autres parties de matériau à base de fibres dans l'interstice. La première partie de matériau à base de fibres est ici pré-compactée à la manière d'une préforme avant l'introduction dans l'interstice correspondant, ce qui s'effectue lors de la fabrication de la préforme.

15 Il s'avère tout particulièrement avantageux à ce sujet que la première partie de matériau à base de fibres, englobant une pièce composite renforcée de fibres partiellement ou complètement durcie, soit fabriquée à l'avance en produisant, par mise en température, le durcissement partiel ou complet d'un matériau de matrice ayant été infusé dans un matériau à base de fibres, avant l'introduction et 20 l'agencement de la première partie de matériau à base de fibres dans l'interstice ou les interstices de l'outillage de mise en forme. On peut ainsi fabriquer, par exemple des éléments de renfort, industriellement et en série, ce qui permet de préparer de tels éléments de renfort avec une qualité 25 restant constante, notamment pour des pièces structurelles critiques. Lors de la fabrication de la structure globale, on peut ensuite utiliser des éléments de renfort préparés et préfabriqués. Il s'est par ailleurs avéré avantageux que la première partie de matériau à base 30 de fibres occupe au moins 10%, de préférence au moins 30%, et de manière particulièrement préférée au moins 50% de la largeur ou du volume de la pièce à fabriquer, dans l'interstice. L'indication en pourcentage ne se rapporte ici qu'à la partie de la pièce qui est agencée dans l'interstice.

35 Le présent procédé est particulièrement avantageux pour la fabrication de coques d'aile pour lesquelles les éléments de renfort formés par les interstices représentent les lisses ou raidisseurs nécessaires. On peut toutefois également envisager la fabrication d'autres structures à surfaces portantes, comme des dérives ou empennages verticaux et des empennages horizontaux. L'invention va être explicitée à titre d'exemple, au regard des figures annexées qui montrent Figure la, lb un procédé de fabrication connu de l'état de la technique, à 40 3026979 7 l'aide de noyaux d'outillage Figure 2 une représentation schématique d'un mode de réalisation de l'invention ; 5 Figure 3 une représentation schématique d'une variante de mode de réalisation. Les figures 1 a et 1 b montrent la fabrication d'une pièce composite renforcée de 10 fibres au moyen de noyaux d'outillage, comme cela est connu par exemple d'après le document DE 10 2012 109 231 Al. La figure la montre ici l'état où l'outillage de mise en forme et les noyaux de mise en forme ne sont pas mis en température, tandis que la figure 1 b montre l'état une fois mis en température.

15 Les figures la et 1 b montrent deux noyaux de mise en forme 1 a, 1 b d'un outillage de mise en forme non représenté. Entre les deux noyaux de mise en forme 1 a, 1 b est formé un interstice 2 dans lequel sont introduites et agencées des parties de matériau à base de fibres 3 d'une pièce composite renforcée de fibres 4 à fabriquer. Comme le montre la figure 1 a, l'interstice 2 présente dans 20 l'état de non mise en température, une dimension d'interstice S plus grande que l'épaisseur non compactée ti du matériau à base de fibres introduit dans l'interstice 2. Dans l'exemple de la figure la et 1 b, les deux noyaux de mise en forme 1 a, 1 b 25 sont reliés à l'outillage de mise en forme par l'intermédiaire de supports fixes 5a, 5b, d'où résulte un écartement de supports fixes L entre les deux noyaux 1 a, 1 b. A partir de l'écartement de supports fixes L des deux noyaux la, lb, lorsque les noyaux 1 a, 1 b s'échauffent de la différence de température AT depuis la 30 température ambiante jusqu'à la température de processus maximale au cours du processus de fabrication, la dimension d'interstice S de l'interstice 2 va alors diminuer en conséquence du coefficient de dilatation thermique a, de sorte que s'établit l'épaisseur de consigne t2 du matériau à base de fibres 3 se trouvant dans l'interstice 2. Cela est représenté schématiquement sur la figure 1 b. La 35 longueur effective des noyaux la, 1 b, qui s'allonge et contribue à la fermeture de l'interstice S, est l'écartement de supports fixes L des deux noyaux la, 1 b. La dimension d'interstice S entre les deux noyaux 1 a, 1 b ne constitue pas ici un paramètre librement réglable, mais résulte directement de l'écartement des 40 éléments de renfort, qui doivent être formés par le matériau à base de fibres 3 dans l'interstice 2 sur toute la longueur de la pièce, ainsi que de la dilatation thermique du matériau des noyaux et de l'épaisseur de consigne t2 prescrite.

3026979 8 L'épaisseur non compactée ti des matériaux à base de fibres 3 diffère ici, d'un facteur de compactage X, de l'épaisseur de consigne t2 visée, de sorte qu'il en résulte la relation suivante = tex. Pour de faibles épaisseurs, à l'état de non mise en température, le matériau à base de fibres 3 entre les noyaux 1 a, lb voisins est plus mince que la dimension d'interstice S et les retraits sur les noyaux voisins. Si les épaisseurs deviennent Io plus importantes, par construction, comme cela est forcément le cas pour des ailes d'avions de ligne en raison des grandes longueurs d'aile et de la charge en conséquence croissante dans la zone interne de l'aile, la dilatation thermique des noyaux d'outillage se heurte à une limite naturelle. Le cas limite est atteint lorsque la différence d'épaisseur à compacter par dilatation thermique lors du 15 processus, atteint la valeur absolue de la dilatation thermique des noyaux d'outillage, c'est-à-dire lorsque ti = S. Dans ce cas, l'outillage peut tout juste encore être fermé et du matériau à base de fibres 3 être introduit dans l'interstice. Pour l'épaisseur de consigne maximale pouvant être obtenue à l'état durci, on 20 peut alors utiliser l'équation suivante : L oc AT t2max = - X 1 + x oc AT L étant la distance d'écartement de supports fixes L des deux noyaux 1 a, lb, qui 25 détermine le déplacement maximal de la dilatation thermique, a étant le coefficient de dilatation thermique du matériau utilisé et AT la différence de température entre la température ambiante ou la température de préformage et la température de processus. Le paramètre x est ici le facteur de compactage, comme évoqué plus haut. Mis à part le facteur de compactage, tous les paramètres de l'équation sont soumis à des conditions imposées. La différence de température AT est déterminée par la température de durcissement du système de matrice du semi-produit composite renforcé de fibres et est constante dans la totalité de la pièce.

35 Pour des systèmes de matrice époxydes usuels de structures composites renforcées de fibres, la température de durcissement se situe à 180°C, de sorte qu'il en résulte un AT de 160°C, lorsque le matériau à base de fibres est introduit à température ambiante et agencé dans l'outillage de mise en forme. L'écartement des supports fixes L est fixé par le _projet de la pièce à fabriquer et 30 3026979 correspond en règle générale à l'écartement des éléMents de renfort individuels qui doivent être formés par l'interstice 2. Dans le cadre d'un montage d'essai avec un écartement des supports fixes L = 210 mm, une différence de température AT = 160°C, ainsi qu'un outillage en aluminium présentant un coefficient de dilatation thermique a = 2,38 E-5 mm/K*mm, et un facteur de compactage x = 1,13, on obtient une épaisseur de consigne maximale t2 = 5,954 mm. Dans ce cas, le matériau à base de fibres 3 non compacté dans l'interstice 2 est 13% plus épais que l'épaisseur de consigne 10 t2 visée de la pièce composite renforcée de fibres durcie, dans l'interstice 2. Dans le cas d'un pré-compactage plus intense du stratifié pendant le processus de préformage à une épaisseur qui n'est plus que 5% plus grande, l'épaisseur de consigne maximale possible se situerait à une valeur t2 = 14,809 mm. Des éléments devant être fabriqués par l'interstice 2 des noyaux la, lb, et qui doivent 15 présenter une épaisseur plus importante, ne peuvent plus, pour un même compactage, être fabriqués, parce que l'outillage ne pourrait plus se fermer et le matériau à base de fibres 3 ne pourrait plus être introduit dans l'interstice d'outillage 2 disponible.

20 Lors de la définition des paramètres nécessaires au processus, l'épaisseur de consigne maximale pouvant être obtenue présente ainsi une limite naturelle. Conformément à l'invention, on propose en conséquence, d'introduire dans l'interstice d'outillage 2, deux parties de matériau à base de fibres 6a, 6b, la 25 première partie de matériau à base de fibres 6a présentant un degré de compactage plus élevé que la deuxième partie de matériau à base de fibres 6b. Cela est montré schématiquement sur la figure 2. Le matériau à base de fibres placé dans l'interstice 2 peut ainsi être constitué de 30 parts de matériaux à base de fibres plus fortement pré-compactées, ou totalement durcies, de sorte que la limitation naturelle pour l'épaisseur de consigne maximale peut être décalée vers des épaisseurs plus importantes. L'épaisseur de consigne globale T est ici subdivisée formellement en deux 35 parties : t*pl et rp2, avec pi + p2 égal à 1 et 0<pi, p2<1. Les deux parties de matériau à base de fibres 6a, 6b présentent donc deux 40 degrés de compactage xi et x2 différents, ce qui conduit à compléter l'équation mentionnée plus haut de la manière suivante : L oc AT t2max = 131X1 P2X2 1±CK AT(p1x1 P2X2) 3026979 10 Le paramètre xi désigne ici le facteur de compactage du matériau à base de fibres partiel 6a présentant le degré de compactage plus élevé, tandis que le paramètre x2 désigne la deuxième partie de matériau à base de fibres 6b à matériau à base de fibres compacté plus faiblement ou non comprimé. Le -5 paramètre pl désigne ici la part ou fraction d'épaisseur de la première partie de matériau à base de fibres 6a avec le degré de compactage plus élevé, tandis que pz désigne la part ou fraction d'épaisseur de la deuxième partie de matériau à base de fibres 6b avec le matériau à base de fibres compacté plus faiblement ou non comprimé.

10 Grâce à l'utilisatien de matériaux à base de fibres 6a en partie pré-comprimés, partiellement ou complètement durcis, on peut augmenter l'épaisseur totale de l'élément de pièce composite renforcée de fibres à former par l'interstice d'outillage 2, sans devoir procéder à des modifications conceptuelles sur 15 l'outillage ou à des modifications de la position de l'élément de renfort sur la pièce. En conservant les valeurs de paramètre L, a et AT tel que décrit plus haut et en fixant xi = 1 et x2 = 1,13, il en résulte, pour une part d'épaisseur de 50% de la 20 première partie de matériau à base de fibres 6a, c'est-à-dire pi = 0,5, une épaisseur de consigne maximale atteignable de t2, max. = 11,580 mm. Cela correspond presque à un doublement par rapport au procédé classique. La première partie de matériau à base de fibres utilisée peut par exemple être 25 une préforme fabriquée séparément, que l'on introduit dans l'interstice 2 des noyaux d'outillage 1 a, 1 b. La première partie de matériau à base de fibres est en général de configuration plate et est adaptée au pré-compactage plus élevé décrit, par exemple d'une lisse ou d'un raidisseur.

30 La figure 3 montre schématiquement un agencement préféré, d'après lequel la première partie de matériau à base de fibres 6a de degré de compactage plus élevé est agencée entre la deuxième partie de matériau à base de fibres 6b, de sorte que par rapport aux noyaux de mise en forme 1 a, 1 b formant l'interstice, la première partie de matériau de fibres n'entre pas en contact avec les flancs des 35 noyaux de mise en forme. Cela permet notamment d'obtenir que des préformes déjà fabriquées séparément peuvent, en tant que première partie de matériau à base de fibres 6a, être reliées fixement à la structure globale de la pièce, et sont alors entourées par des éléments de liaison en forme de L dans cette zone et constitués de la deuxième partie de matériau à base de fibres 6b.

40 3026979 11 La première partie de matériau à base de fibres 6a peut être munie par exemple d'un film de colle sur les surfaces de joint de sorte que les parties de matériau à base de fibres 6a et 6b peuvent être fixées l'une à l'autre. Le traitement des couches de renfort en tant que fremière partie de matériau à base de fibres avec un degré de compactage plus élevé est effectué de façon raccordée à la fabrication dans un outillage partiellement fermé sous un film à vide dans un autoclave, pour une fabrication dans un outillage fermé dans un autoclave ou une presse, respectivement selon un pur processus prépregs, un io processus SQRTM (Same Qualified Resin Transfer Molding) ou un processus LCM (Liquid Composite Molding).

3026979 12 Nomenclature des repères : la,lb - noyaux de mise en forme ou d'outillage 2 - interstice 5 3 - matériau à base de fibres dans l'interstice 4 - pièce composite renforcée de fibres 5a, 5b - supports fixes 6a - première partie de matériau à base de fibres 6b - deuxième partie de matériau à base de fibres 10 L - écartement des supports fixes AT - différence dé température a - coefficient de dilatation thermique t1 - épaisseur non compactée ti du matériau à base de fibres t2 - épaisseur de consigne 15 S - dimension d'interstice pi - part d'épaisseur de la première partie de matériau à base de fibres p2 - part d'épaisseur de la deuxième partie de matériau à base de fibres x - facteur de compactage - facteur de compactage de la première partie de matériau à base de 20 fibres X2 - facteur de compactage de la deuxième partie de matériau à base de fibres

Claims (9)

1. REVENDICATIONS: 1. Procédé pour fabriquer une pièce composite renforcée de fibres, qui est formée par un matériau à base de fibres infusé par un matériau de matrice, le procédé comprenant les étapes suivantes : a. fourniture et préparation d'un outillage de mise en forme présentant plusieurs noyaux de mise en forme (1a, lb), qui peuvent être agencés dans l'outillage de mise en forme, en formant un interstice (2) prédéterminé entre deux noyaux de mise en forme voisins, de telle manière que lors de la mise en température de l'outillage de mise en forme, au moins un noyau de mise en forme se dilate thermiquement en direction d'au moins un interstice, b. introduction de matériau à base de fibres et des noyaux de mise en forme dans l'outillage de mise en forme, du matériau à base de fibres étant placé dans au moins un interstice formé par les noyaux de mise en forme, et c. durcissement du matériau de matrice ayant été infusé dans le matériau à base de fibres, par mise en température de l'outillage de mise en forme pour fabriquer la pièce composite renforcée de fibres, caractérisé par d. introduction et agencement d'au moins deux parties (6a, 6b) de matériau à base de fibres dans au moins un interstice (2) formé par les noyaux de mise en forme (1a, 1 b), la première partie de matériau à base de fibres (6a) présentant en tant que préforme un degré de compactage plus élevé que l'au moins deuxième partie (6b) de matériau à base de fibres.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les au moins deux parties de matériau à. base de fibres sont introduites et agencées dans l'au moins un interstice de telle façon que la première partie de matériau à base de fibres soit enfermée partiellement ou totalement par l'au moins deuxième partie de matériau à base de fibres dans l'interstice formé par les noyaux de mise en forme.
3. 3. Procédé selon la revendication lou 2, caractérisé en ce que les au moins deux parties de matériau à base de fibres sont introduites et agencées dans l'au moins un interstice de façon telle que la première partie (6a) de matériau à base de fibres s'appuie contre l'un des noyaux de mise en forme constituant l'interstièe, et la deuxième partie (6b) de matériau à base de fibres s'appuie contre l'autre des noyaux de mise en forme constituant l'interstice.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie (6a) de matériau à base de fibres est une préforme composite renforcée de fibres partiellement ou complètement durcie. 3026979 14
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première partie (6a) de matériau à base de fibres est fabriquée en tant que préforme composite renforcée de fibres en produisant, par mise en température, le durcissement partiel ou complet d'un matériau de matrice ayant été injecté ou infusé dans un 5 matériau à base de fibres compacté, avant l'introduction et l'agencement de la première partie de matériau à base de fibres dans l'interstice ou les interstices de l'outillage de mise en forme.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 10 l'on munit d'une colle la première partie de matériau à base de fibres et/ou deuxième partie de matériau à base de fibres, avant l'introduction dans l'interstice.
7. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 15 première partie de matériau à base de fibres occupe au moins 10%, de préférence au moins 30%, et de manière particulièrement préférée au moins 50% de la largeur ou du volume de la pièce à fabriquer, dans l'interstice.
8. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 20 pièce composite renforcée de fibres à fabriquer présente un ou plusieurs éléments de renfort, qui est ou sont formés par le matériau à base de fibres dans les interstices.
9. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pièce composite 25 renforcée de fibres à fabriquer est une coque d'aile, présentant un ou plusieurs raidisseurs ou lisses en tant qu'éléments de renfort.