Chapitre 1 : Présentation des matériaux

Les matériaux composites tissés étudiés sont fournis par la société SNECMA Moteur

aéronautique. Ils appartiennent à deux familles de tissage tridimensionnel: les tissages

interlock 2.5D et le tissage orthogonal 3D. Ils sont constitués d'une préforme de fibre de

carbone la T300J-Toray, injectée par de la résine la M6, selon le procédé de Moulage par

Transfert de Résine (Resin Transfer Molding -RTM).

Quatre types de tissage pour la famille interlock 2.5D et un seul type pour la famille de

l'orthogonal 3D, sont fournis pour cette thèse.

Ce chapitre sera consacré à une présentation de chaque tissage en terme de motif

architectural, pour pouvoir par la suite définir la cellule de base, dont l'analyse de son

comportement sous une sollicitation donnée, remplace la réponse du composite.

II.1.1.Le tissage angle interlock 2.5D

Une préforme de tissage interlock 2.5D est conçue par deux types de renfort

présentés par des mèches orientées selon les directions chaîne et trame. Les tisseurs des

tissages angle interlock, se différentient par le motif interne architectural généreré pour

concevoir la structure de la préforme.

Les principaux paramètres qui différencient un motif d'un autre, sont:

- Le nombre d'interceptions de la mèche sens chaîne à travers les mèches sens

trame dans un plan vertical.

- Le décalage et le nombre des plans verticaux des mèches sens chaîne constituant

le motif répétitif dans le sens trame du tissage.

- Le nombre des mèches sens trame entre deux entrelacements successifs d'une

mèche sens chaîne.

Les quatre tisseurs des tissages angle interlock étudiés, sont classés selon deux

types:

- Type 1: présente le tisseur qui génère un tissage interlock où les mèches sens

chaîne dans un plan vertical se décalent de deux plans de mèches sens trame dans

la direction chaîne du tissage. Un seul tisseur de ce type est étudié. Il sera nommé

par la suite le ''tisseur 1''.

- Type 2: présente les tisseurs qui génèrent des tissages interlock où les mèches sens

chaîne dans un plan vertical se décalent successivement par mèches sens trame

dans la direction chaîne du tissage. Dans ce cas, le nombre des plans successifs

générés pour former le motif dans le sens trame est égale au nombre des mèches

sens trame entre deux entrelacements successifs d'une mèche sens chaîne. Trois

matériaux respectent se tissage. Ils sont nommés par la suite ''tisseurs 2, 3 et 4''

dont le paramètre nombre d'entrelacement est respectivement de 3, 2 et 1.

Chapitre 1: Présentation des matériaux

II.1.1.1. Type 1 – Tisseur 1

Le tissage angle interlock tissé par le tisseur 1, fait partie de la famille d'interlock

couche-couche. Dans cette étude, il est désigné par le symbole H2 selon le fournisseur.

La Photo II-1, montre une section longitudinale du motif interne formé par les

renforts, mèches sens chaîne et sens trame. L'échantillon a une épaisseur de 8mm. Il est

tissé par dix sept mèches dans chacune des deux directions sous forme de deux motifs,

un au coeur de la préforme et un en superficies (zone de fibre inférieure et zone de fibre

supérieure).

Photo II-1 Scanner de la section longitudinale de l'Interlock 2.5D type H2

a. Motif au cœur du tissage

Au coeur de la préforme, les mèches sens chaîne interceptent les mèches sens trame

sur trois plans consécutifs. Les mèches sens chaîne dans un plan vertical se décalent de

deux plans de mèches sens trame dans la direction chaîne du tissage. Les figures II-1a et

b, présentent les deux plans successifs qui, par répétition le long du sens transverse

donnent un motif représenté par transparence en figure II-1c.

a-Premier plan de section longitudinale de l'Interlock 2.5D type H2

c-Succession par transparence des deux plans de section longitudinale du type H2

Figure II-1 Les figures de sections longitudinales de l'Interlock 2.5D type H2

pour 5 mèches longitudinales au coeur de la préforme

b. Motif du tissage en superficie

En superficie, les mèches sens chaîne interceptent les mèches sens trame sur deux

plans consécutifs présenté sur la figure II-2a. Cet entrecroisement alternatif des mèches

de sens chaîne et de sens trame en position supérieure et inférieure de la préforme,

donne l'impression d'une superficie comme un tissus taffetas 2D, comme le montre la

figure II-2b. Ce motif, augmente la complexité de la technique du tissage, mais en

parallèle, il fortifie le renforcement dans ces zones, spécialement contre le délaminage

des mèches se trouvant en surface libre. Il délivre en plus une symétrie matérielle par

rapport au plan médian de la fibre moyenne.

a) Section longitudinale b) Plan de superficie du tissage

c) Transparence du motif au coeur d) Plan du cœur du tissage

Chapitre 1: Présentation des matériaux

II.1.1.2. Type 2 – Tisseurs 2, 3 et 4

Ce type correspond à trois tisseurs dont le paramètre nombre des mèches sens trame

entre deux entrelacements successifs d'une mèche sens chaîne de chacun est égal au

nombre de ces plans successifs constituant le motif dans le sens trame. Les tissages

obtenus par ces tisseurs ont une épaisseur de préforme de 3mm, constituée par quatre

plis de mèches sens trame et trois plis de mèche sens chaîne.