Caractérisation et inspection

3.4.1 Influence de la qualité de l’empilement sur la couture

Il a précédemment été discuté à la section 2.4.2 que la qualité de l’empilement de tissus influence profondément la qualité de la couture. Il est complexe de définir la notion d’empilement de bonne qualité tant celle-ci est subjective. Cependant, il est essentiel d’assurer le meilleur empilement possible. Afin de définir la qualité d’un empilement, une liste non exhaustive de défauts couramment rencontrés est présentée ci-dessous. Elle permet de définir des situations inadmissibles qui peuvent se manifester durant la production et qui influent négativement sur la qualité du laminé puis du composite. Les trois défauts principaux sont les suivants :

• Déviation de l’orientation des fibres d’un pli d’au moins 10° par rapport à l’orientation originale. Visuellement, seuls les plis externes peuvent présenter ce défaut.

• Imperfection ou déformation locale (trou, fibres hors-plan, etc.)

• Présence de corps étrangers (fibres non souhaitées, poussière, impuretés diverses, etc.) dans ou sur l’empilement.

Afin de faciliter la détermination de la qualité, il est défini qu’un empilement est conforme s’il ne présente aucun défaut cité ci-précédemment. À l’inverse tout empilement présentant au moins un de ces défauts est défini comme étant de qualité « imparfaite ».

L’hypothèse est faite que la présence d’un ou plusieurs des défauts entraine un plus grand nombre de points manqués. Pour l’étude, les empilements sont triés selon deux classes : les « imparfaits » et les « conformes ». Le moyen de comparaison est le taux de points manqués sur chacune des classes d’empilement. Plus d’une dizaine d’essais ont été réalisé par configuration. La Figure 3.18 présente les résultats.

On observe un important écart entre les deux classes d’empilement puisque huit fois plus de points sont manqués en moyenne pour un empilement « imparfait ». Les écarts-types sont important à la vue des valeurs de taux de points manqués, toutefois, ils ne se chevauchent pas. Selon un test de Student, les résultats sont significatifs à plus de 1 %. Il est alors possible de conclure que la qualité de l’empilement est primordiale pour la réussite du procédé.

Figure 3.18 Taux de points de couture manqués en fonction de la qualité de l'empilement 0,0% 1,0% 2,0% 3,0% 4,0% 5,0% 6,0% T

aux de points manqués

État de l'empilement

conforme imparfait

Il est intéressant de noter que la qualité de l’empilement n’influence pas l’action de touffetage. C’est la nature du média à touffeter qui influe sur la faisabilité du touffetage : composition du renfort fibreux, mousse pour retenir les boucles, position, etc. Cependant, le fait de touffeter dans une zone qui a déjà été touffetée et dont le fil de renfort a été retiré, a tendance à impacter négativement la qualité du touffetage. Il en est de même pour la couture.

3.4.2 Inspection visuelle des préformes sèches

L’inspection non destructive des matériaux composites reste complexe et onéreuse, d’autant plus lorsqu’il s’agit d’une préforme non imprégnée de résine. Sans équipement d’inspection de pointe au sein du Groupe CTT, l’inspection des préformes sèches se fait visuellement. L’inspection s’avère plutôt une attention permanente qu’un exercice ponctuel. Certes, certains moments s’avèrent davantage propices à une inspection comme après le déplacement d’une préforme ou après la réalisation d’une couture. L’inspection visera principalement à vérifier l’orientation de plis de tissus ou du fil de couture pour s’assurer qu’il n’y a ni déplacement de matière, ni point de couture manqué, etc. Cependant, il ne faut négliger l’inspection à aucun moment. En effet, l’inspection visuelle doit être réalisée durant l’empilement, la préparation de la préforme ainsi que l’installation du papier de couture et des fixations. Il s’agit de repérer les impuretés ou encore les agents pouvant altérer la réalisation de la couture.

Le principal avantage de ce type d’inspection est qu’elle est réalisée en temps réel, chaque intervenant est mis à contribution et la réactivité est importante. Il est possible de reprendre une mauvaise couture, sceller une couture non terminée ou replacer un élément. Ce type d’inspection présente tout de même une limite puisqu’elle dépend la vision d’un humain et sa concentration qui sont toutes deux assujetties à ses émotions.

La thermographie est une solution explorée au sein du Groupe CTT mais l’investissement n’a pas encore été réalisé.

3.4.3 Inspection des spécimens par microscope

Le microscope utilisé est un Olympus DSX100, équipé d’une lentille DSXPLFL3.6X. Cet équipement permet de prendre des photos de très haute définition grâce à divers filtres et une netteté optimale. La lentille permet un grossissement jusqu’à 386X bien que qu’un tel zoom ne soit jamais utilisé dans cette étude. Le microscope permet l’inspection des spécimens, principalement au niveau de la nouille, en vue de s’assurer que cette dernière est correctement implantée. Malheureusement, à ce stade de la production, le raidisseur est imprégné de résine et découpé, aucun recours n’est possible en cas d’anomalie inacceptable.

CHAPITRE 4

ÉVALUATION DE L’EFFET DU TOUFFETAGE SUR LES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES D’UN RAIDISSEUR EN « T »

Ce chapitre présente les études qui ont conduit au choix de la configuration de couture et de renforcement par touffetage. Dans un premier temps sont abordées les études préliminaires qui ont été menées sur les paramètres et l’emplacement de la couture. Ensuite, les premiers tests de renforcement par touffetage sont présentés. Enfin, dans un dernier temps, le choix qui est fait concernant la configuration de couture et de touffetage est expliqué. Ce processus amène à l’évaluation des propriétés mécaniques en arrachement de raidisseurs en « T » préformés par couture et renforcés par touffetage.