[Technique] Fabrication en carbone

Il s'agit ici des roues de vélo, mais c'est quand même intéressant de voir tous les étapes de fabrication. J'étais choqué à la rapidité du moulage à température...

Il est en anglais mais je l'ai regarder sans son pour éviter le blah blah commercial

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c'est du pre-peg , process indus , qualité qui va avec ....

Bon , pas certain non plus qu'on ait intérêt à faire du conventionnel ....

On va attendre le spécialiste

Je ne sais pas si il y a déjà eu un topic donnant des infos sur les fabrications du carbone ou des composites en règle générale.
Du coup je vais essayer de tenter un truc avec mon niveau.

Dans un premier temps et pour poser les bases, il faut savoir qu'un composite est composé de fibre (carbone, verre, aramide...etc) et de résine (époxy , polyesters...etc) qui sert à ""coller"" les fibres entre elles.
Dans la plupart des cas la fibre et la résine sont vendu séparément et les opérateur sont chargés de positionner la fibre et de l’imprégner de résine.

Dans le cas présent et comme le dit seb4lo, nous somme sur du pre-peg aussi appelé pré-impregné. Ce tissu à la particularité d’être de la fibre déjà imprégnée de résine.

Il est important de savoir que dans un composite, c'est la fibre qui fait la résistance ( en traction).
Je fais souvent la comparaison entre la fibre et un lacet. Si on le tire de chaque bout il résiste. Si on le pousse de chaque bout ( compression) il flambe et si on tire perpendiculairement à la fibre il se pli.
Cette exemple montre bien que la fibre est résistante uniquement dans un sens.
Si mes souvenirs sont bon, un décalage de l'effort de 3° par rapport à l'axe de la fibre diminue la résistance de la pièce de 10%.
C'est pour ses raisons qu'il existe du tissus uniaxiale qui a une résistance que dans un axe, du biaxiale qui a une résistance dans 2 axes et du quadriaxiale qui par conséquent a une résistance dans 4 axes. Je parle là des tissus courant, car on peut trouver d'autres types de tissu bien spécifique à certaine production.

Dans le cas présent nous somme sur de l'uniaxiale ou unidirectionnelle (UD). L’intérêt de ce tissu, est que l'on peut positionner chaque pli en fonction de l'effort demandé.

La résistance d'une plaque composite en UD et a poids égale dépend de son ratio fibre/résine. Plus il y a de fibre plus la plaque sera résistante. Cependant il y a une limite à environs 80% de fibre. Passé cette limite, il n'y a plus assez de résine pour coller les fibres en elles.

Au niveau de la mise en œuvre des composites, il y a 4 principaux procédé:
- La stratification au contact qui consiste à positionner les fibres et à les imprégner de résine au fur et à mesure à l'aide d'un pinceau ou d'un rouleau. On arrive à des taux de fibre d'environs 50%

- Le RTM qui consiste à positionner les fibres entre deux moules rigides et à y injecter la résine sous pression. On arrive a un taux de fibre de 60-70% ( valeur à vérifier car je connais mal ce procédé).

- L'infusion qui consiste à positionner les fibres sur un moule, à les mettre sous vide par le biais d'une bâche à vide et à aspirer la résine au travers de la fibre. On arrive à un taux de fibre de 80%.

- Le pré imprégné qui consiste à mettre en place des fibre déjà imprégnée de résine sur un moule et de mettre le tout sous vide par le biais d'une bâche à vide. Le pré imprégné nécessite une cuisson afin de faire polymériser la résine. On arrive à un taux de fibre de 80%.


Donc pour en revenir au cas présent, on est donc sur un tissu en UD pré imprégné. L’intérêt de ce procédé, est d'avoir une garantie de la constance des caractéristiques mécaniques de la pièce. En effet la fibre étant imprégnée en usine, le taux de fibre est constant contrairement aux autres procédés ou celui-ci peut varier en fonction des opérateurs. Ce procédé permet aussi d'avoir des pièces de très haute qualité.

Voila une première explication assez simple sur les mises en œuvre des composites.
Je peux affiner les explications en fonction des questions.

Un grand merci
Ca a le mérite d'être clair
J'ai déjà fait pas mal de complexe fibre de verre /résine polyester en imprégnation manuelle avec de bons résultats. Il suffit d'un peu d'expérience et beaucoup de soin.
J'aimerais pour des raisons de poids et de résistance, réaliser certaines pièces en carbone/époxy pré-imprégné. N'en ayant jamais réalisé, bien que je me sois déjà documenté, j'ai encore des questions:
- Pré-imprégné
Conservation du produit ?
- Tissu d'arrachage
Quelle en est la matière ? Comment un tissu, imprégné de résine durcie, peut-il se séparer de la pièce elle-même durcie ? Reste-t-il des traces sur la pièce et des morceaux de ce tissu ?
- Bâche à vide
Quelle en est la matière ? Est-elle réutilisable ? Que devient la résine aspirée dans la bâche ?

Petite parenthése , je peux fournir ( pas cher ) des protections en carbonne pour Ducati ( protection pour , pompe à eau , angles de réservoir , embrayage , bras oscillant ) en MP .

Comme tu as déjà fait de la résine tu dois savoir qu'il y a une résine et un durcisseur. Sans Ce mélange la résine ne durcit pas.
Pour le pré imprégné le mélange est déjà réalisé. Mais pour ralentir la réaction chimique on est obligé de le stocker au congélateur à -18°C pendant environ 1 ans, ou a température ambiante pendant 20 jours. au delà les propriété se dégrade petit a petit.

En ce qui concerne le tissu d'arrachage, il sert surtout à faire une finition sur la pièce et à préparer ta pièce pour un éventuelle collage. il laisse sur la pièce une emprunte qui favorise l'accroche d'une colle.

Il y a plusieurs matière pour ce tissu mais je n'en connais pas toutes les différences. Un standard suffira tant qu'il est donné pour résister à une température supérieur à celle de la cuisson du pré imprégné.
Pour le retirer, il suffi simplement de le pelé et il s’enlève tout seul. C'est un peu galère parfois mais ça ce fait bien.

Comme pour le tissu d'arrachage, la bâche a vide doit tenir la température. Elle est souvent à usage unique.

Bien sur entre ton tissu d'arrachage et ta bâche à vide il faut que tu prévois un film séparateur non perforé et un tissu de drainage. Le tout doit évidement tenir la température.

J’espère avoir répondu à tes questions.

EDOUARD Jean a écrit:

Petite parenthése , je peux fournir ( pas cher ) des protections en carbonne pour Ducati ( protection pour , pompe à eau , angles de réservoir , embrayage , bras oscillant ) en MP .

tes protections sont simplement en carbone, en kevlar finition carbone, ou en carbone/kevlar??

Elles sont en Kevlar finition Kevlar/Carbonne ou simplement Carbonne suivant desir ( ex. pompe à eau 15 couches avant la finition )

Clair, net et précis!

Merci!

François, si tu veux expérimenter un peu, il y a peut-être intérêt à feuilleter le catalogue SF composites :
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Ils avaient des films de séparation, le matériel pour fabriquer les bâches à vide etc etc, et surtout ils acceptent des petites commandes et la livraison vers Lyon est assez rapide.

Il est ou l'écureuil

@ Seb,
Pas compris le message, mais il ne m'était peut-être pas adressé ?


@ Graham,
Merci, leurs infos ne sont pas très claires !

@Bishop
Merci de tes infos, j'ai fais confusion entre le tissu d'arrachage et les produits de draînage.
Il a-t-il un site qui explique la mise en oeuvre de ces produits ?

Non Francis , mais il me semble que tu connais l'écureuil non , il postait ici un moment

Joel de son petit nom , spécialiste composites ( Joel GUILET )

on trouve des videos sur youtube pour la fabrication d'éléments en pré-peg ( cadres de vélo / modélisme aérien principalement )


Pour toi ; le pre peg , c'est pour les sièges , les manches à air , les boites à air , des carénages ou lames d’appuis ....
Du gros boulot !

Je faisais des guns de vitesse ( funboard ) et de la réparation de laser ( bateaux ) quand j'étais gamin ( moniteur de voile ) , çà a bien évolué depuis

Ouais faudrait que l'Ecureuil pointe son petit nez là! C'est son domaine là! Je vais essayer de leur faire venir mais faudra vous accrocher parce que c'est du lourd ce qu'il raconte!

fpayart a écrit:

Il a-t-il un site qui explique la mise en oeuvre de ces produits ?

Perso, j'ai beaucoup cherché, mais n'ai trouvé que de brèves infos par ci et par là, que résume très bien notre "pro-bishop#345" ci dessus !
Il n'y a pas à ma connaissance "un site" suffisamment exhaustif sur le sujet pour y acquérir les connaissances nécessaires à la mise en pratique de "bon" niveau
(mais je souhaite me tromper, bien entendu )

Cela peut servir un peu, à noter une info sur l'utilisation de bâche à vide en anglais

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Il y a aussi un guide en français, mais j'imagine que ce soit plutôt niveau de base

le tissu d'arrachage doit être une bonne technique quand on ne fait pas de moule .

voila une adresse ou on peut trouver tout le materiel sous vide avec certains tutos videos.
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Pour les gars comme moi qui ne cherche pas le gain de poids , on peut trouver du roving teinté noir , qui une fois stratifie avec la resine polyester , donne un effet carbone bien sympa.

Je l'avais déjà mis dans ma présentation mais il aura plus ça place ici, j'ai fais un tuto il y a quelques années pour expliquer la fabrication des protège carter en carbone kevlar.

Si ça en intéresse certain voici le lien:

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C'est une explication pour réaliser des pièces relativement simple. On est loin de ce qui est présenté en vidéo.

Après je veux bien donner quelques détails pour la réalisation de pièces en pré imprégné mais on est sur un autre niveau avec des moyens beaucoup plus lourd.

Bonjour

@ SEB4LO et AVMRacing : Merci pour les louanges... Mais...ben....si l'Ecureuil n'est pas là-dessus, c'est peut-être parceque....il est justement plus souvent en atelier les mains dans le charbon que derrière l'ordi....!?!?!

@ bishop-345 : Un seul mot : Bravo !! Je ne suis pas prof, mais je te met 18 sur 20 ( 2 points sautent pour cause de plastique non perforé - au lieu de perforé justement - et d'un 80% de taux de renfort en infusion par trop optimiste...) En tous cas, il y avait bien longtemps que je n'avais pas lu en ligne un exposé aussi juste, pertinent et didactique sur mon métier préféré, pour lequel il se dit et écrit d'habitude tant d'âneries ! :>(
...et donc je te laisse la main bien volontiers pendant ces vacances, hi-hi-hi !

@ fpayart : Les "tissus d'arrachage".."de délaminage".."Peelply".."Peeltex"..etc. sont des tissus fin de nylon, ce qui explique qu'ils n'adhèrent pas au stratifié. Outre la préparation de surface à des "opérations extérieures" (toutefois non guerrières...lol) ils ont d'autres rôles et intérêts, comme aider à plaquer les fibres sur des reliefs ; "fondre" les recouvrements de lais de tissus ; pomper les faibles excédents en résine ; servir de premier agent séparateur des consommables de draînage, etc...
A part çà, si tu as besoin de quelques tuyaux >>> MP, puis pourquoi pas visite...Nous ne sommes pas bien loin géographiquement et avons des amis en commun ! (dont un vieux grognon souvent assis sur son banc... )

Documentation : En effet, il n'y a pas grand chose "d'aplomb" sur le net... (déjà qu'il n'y a pas grand chose côté formation professionnelle de techniciens depuis 30 ans!! A part la magnifique exception des modules de formation de l'AFPA à Laval et La Rochelle, et dans une moindre mesure de Compositec au Bourget du Lac.) Pour une approche complète - y compris matériaux, techniques, et calculs, moi je recommande toujours le bouquin "Matériaux Composites" de Daniel Gay, aux éditions Hermès, dans la série "traité des nouvelles technologies, série mécanique", et que j'espère toujours disponible !? Ecrit au début des années 80, certes, mais à ce jour je n'ai pas trouvé mieux comme base complète et...compréhensible par quasi-tous.
Ceci dit, comme leur nom même l'indique, les "composites high-tech" ne sont pas l'électricité ou la mécanique...Possibilités infinies...techniques et matériaux évoluant chaque jour...Perso, même si je suis peut-être un des modestes précurseurs, au moins dans le domaine des sports mécaniques, je me régale en apprenant et essayant encore...tous les jours !

Enfin, puisque les coordonnées de SF et autres fournisseurs ont été publiées, je rajoute celles du meilleur fournisseur à mes yeux (sauf "pregs", mais servant les particuliers en direct) : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (accessoirement mon ancien employeur penant 20 ans, mais je ne suis pas rancunier ...) Quelques dossiers de mise en oeuvre diverses y sont téléchargeables gratuitement.

Un grand merci...

et merci , encore des explications claires (dans cet univers sombre) dispensées par un professionnel pas avare de son savoir

Tic Tac a écrit:

Bonjour

@ fpayart : Les "tissus d'arrachage".."de délaminage".."Peelply".."Peeltex"..etc. sont des tissus fin de nylon, ce qui explique qu'ils n'adhèrent pas au stratifié. Outre la préparation de surface à des "opérations extérieures" ...

Extérieures ou ultérieures ?

En tous cas merci pour l'invitation, qui me permettra probablement de satisfaire ma curiosité.

n’hésitez pas a aller trouver Joel , il est calé a mort dans ce domaine ;-)

C'est gentil, nsfman (qui d'ailleurs se débrouille pas mal non plus avec un pinceau du reste...!)
Tiens, allez...pour te remercier de tes compliments, je te laisserai passer quelques tours devant ce week-end !!!

helas je serai pas a chimay , je suis en italie :-)

Je poste ici un lien vers un document PDF gratuit publié par "Racecar Engineering" qui fait le point sur l'état de l'art en ce qui concerne l'usage des composite dans la compétition automobile.
Ce document est en anglais mais bon, peut-on leur en vouloir puisqu'ils sont britanniques ?

Composites : Article de Racecar Engineering

C'est la première fois que je partage un document autre qu'une photo, aussi ne sortez pas les Kalachnikov si cela ne fonctionne pas du premier coup...