Modifications et solutions techniques mises en place :

En utilisant la machine et le moule, nous avons été confrontés à de nombreux problèmes techniques. Nous avons dû mettre en place des solutions et des astuces pratiques pour résoudre totalement ou partiellement ces problèmes. Nous envisagerons également des modifications à apporter dans le cas d’une industrialisation du procédé, afin de le rendre encore plus robuste et convivial.

 Adhésion du PA-6 au moule :

Lors de l’étude rhéocinétique, nous avions remarqué une bonne adhésion entre le PA-6 et le métal. Le moule utilisé est en acier. Afin de limiter l’adhérence et la corrosion de celui-ci, nous avons, dans un premier temps, recouvert les parties en contact avec le produit de papier téflon autocollant (Figure 63 - a). Nous le remplacions tous les deux essais. Cependant ce papier téflon confère un mauvais aspect de surface aux plaques. La solution retenue fut de

n’utiliser ce téflon que dans certain cas et sur la face du dessus du moule, car la face du dessous du moule dispose d’éjecteurs.

Lors du nettoyage du moule, nous utilisions une brosse métallique (en laiton), nous avons observé qu’un fin dépôt de particules métalliques se formait alors sur le moule. Ce dépôt à servi d’anti-adhérent et donc nous a dispensé de l’utilisation de téflon autocollant. Grâce à cela, les plaques réalisées présentaient un très bel aspect de surface. Le seul désagrément est que les particules métalliques apportaient une coloration noirâtre à la plaque.

 Température au sein du moule :

Afin de connaître précisément la température à l’intérieur du moule, nous avons placé un thermocouple entre le papier téflon autocollant et la partie supérieure du moule. Nous avons mesuré une différence de 12°C par rapport à la consigne imposée sur le groupe de chauffe et une différence de 7°C par rapport à la température mesurée et affichée par ce même groupe. En raison de l’usure de la sonde liée au frottement et à l’écrasement des deux parties du moule, nous l’avons utilisée pour les 20 premiers essais et l’avons contrôlée à chaque changement de température de consigne.

 Etanchéité du moule :

Le joint présent sur le moule, malgré son fréquent remplacement, ne permettait pas d’assurer une bonne étanchéité. En effet lors des premiers essais, le produit, très liquide (quelques dizaine de mPa.s), fuyait sur les côtés du moule et par la buse d’injection dans laquelle vient se positionner la canule lors de l’injection. Nous avons utilisé du silicone résistant à haute température pour former un joint tout autour du moule (Figure 63 - d) et dans la buse d’injection (Figure 63 - g). Nous remplacions ce joint tous les deux essais.

 Inclinaison du moule :

Nous avons testé plusieurs inclinaisons du moule pour permettre un remplissage optimal et une bonne évacuation de l’air emprisonné dans le renfort et le moule. Les premiers essais furent réalisés avec le moule horizontal dans le sens de la longueur. Nous avons ensuite procédé à des essais avec une légère inclinaison dans le sens de la gravité. C'est-à-dire que le niveau d’entrée se trouvait au dessus du niveau de l’évent. La meilleure inclinaison trouvée fut celle dans le sens contraire de la gravité, c'est-à-dire avec le niveau de l’entrée en dessous du niveau de l’évent. Cette dernière nécessitait une parfaite étanchéité du moule, le maintien d’une pression sur la canule lors de l’injection et le recours à une cale en bois que l’on glissait sous le moule. On enlevait cette cale après que le système se fut écoulé par l’évent, tout en maintenant l’injection et la pression sur la canule ; cette intervention réclamait l’aide d’un autre manipulateur. Une fois le moule horizontal, on continuait pendant quelques dizaines de secondes l’injection. Cette inclinaison permet d’améliorer l’imprégnation du tissu en ralentissant le front d’injection. De plus, cela évite au système de passer préférentiellement sur les côtés du moule et de laisser des zones sèches au centre et d’emprisonner des bulles d’air. Cette observation sera confirmée ultérieurement, lors du suivi vidéo de l’injection (partieIV.5.).

 Vibrations et mise sous légère pression au sein du moule durant l’injection : Afin de favoriser le déplacement des bulles d’air et par conséquent leur évacuation par l’évent, nous donnions des coups de maillet sur le moule pour lui transmettre des vibrations. Lors d’un ré-usinage du moule, nous avons refait l’évent en y intégrant un pas de vis neuf. Ce pas de vis nous a permis de faire le montage suivant : un tube en acier a été usiné, de telle façon qu’on puisse y visser une vanne, sur laquelle nous avons fixé un tuyau d’évacuation. (Figure 64). Grâce à ce montage, nous pouvions au choix laisser le système réactif s’écouler et l’air s’échapper, ou, en fermant la vanne, mettre une légère pression dans le moule afin d’améliorer l’imprégnation du renfort et le remplissage du moule. Cette mise en pression nécessite une parfaite étanchéité du moule.

Figure 64 – Vue de la face extérieure de la partie supérieure du moule.

 Comblement des chemins vides pour éviter les chemins préférentiels pour les taux de renfort élevés :

Nous avons voulu augmenter le taux de fibres de verre dans les pièces afin d’améliorer les propriétés mécaniques. Or la largeur des plis de tissu est inférieure à celle de l’empreinte du moule (respectivement 10cm contre 12,5cm). Lors d’un essai avec dix plis (comparer aux cinq habituels) nous avions constaté que le système s’écoulait préférentiellement par les côtés entre les plis de tissu et les bords du moule et donc ne pénétrait pas dans le tissu. Pour palier à ce problème, nous avons eu l’idée de combler ces vides par un joint. Nous avons découpé les bords d’une plaque précédemment réalisée avec 5 plis, nous les avons ajustés de manière à combler parfaitement ces vides tout en laissant l’espace pour les plis de tissu. Nous avons collé ces joints avec du silicone afin que le système liquide ne pénètre pas dans les interstices. (Figure 65). Ce système fut remplacé par la suite par un joint en Viton®, car le PA-6 après quelques essais jaunissait et perdait sa forme initiale.