Résultats

6.2.2.1 Validation de la méthode de fabrication de la pièce de tuyère

Un phénomène particulier s’est présenté à la fabrication de la première pièce, près de l’évent les couches de renfort se délaminaient facilement à la main (voir Figure 6-5). Ces couches ont été observées au microscope (voir Figure 6-6), où on y remarque la présence de ramifications sur toutes les zones riches en résine. Celle-ci ressemble à un réseau hydraulique de ruisseaux et de rivières. Les conduits se seraient formés par l’action de la vapeur d’eau qui cherche à atteindre l’évent. La délamination serait causée par l’atteinte du temps de gel avant la fermeture de l’évent et l’application de la pression de consolidation. La résine aurait gelé et les conduits n’ont pu se

Matériel poreux Zone de diffusion de la résine Plaque composite

Direction de l’injection

Zone d’échantillonnage pour le microscope

Port d’évent Port

refermer à l’application de la pression. Lors de la fabrication de cette pièce, la température du premier palier était de 60°C au lieu de T1°C. Même si la durée de la période a été ajustée selon le modèle pour une application de la pression au même degré de polymérisation que les pièces 2 et 4, il est probable que ce degré ait été plus haut que prévu et que la résine ait gelé avant l’application de la pression.

Pendant l’essai à l’intérieur de la cloche à vide, l’échantillon obtenu lorsque le temps de gel a été dépassé possédait plus de 50 % de porosité. Il est possible qu’avec un renfort, les bulles de gaz ne puissent pas prendre la même expansion et que le taux de porosités reste à des valeurs plus faibles. Finalement, le dépassement du temps de gel en ayant les conditions de pression et température pour que l’eau soit gazeuse pourrait être la technique à employer pour obtenir le fort taux de porosité.

Figure 6-5 : Délamination de l'extrémité évent de la pièce.

Figure 6-6 : Observations au microscope des couches de composites délaminées de la pièce 1. Ramifications sur une couche

Les pièces 2 et 4 ont été fabriquées en utilisant le cycle prévu de pression et température. Les observations visuelles sur les pièces ne rapportent aucune zone sèche. La pièce 2 comporte pourtant quelques porosités en surface comme présentées à la Figure 6-7. Les images au microscope sur la pièce 2 présentent une pièce bien imprégnée ne comportant qu’une très faible quantité de porosités (voir Figure 6-8). Le calcul du taux de vide par digestion à l’acide confirme le faible taux de porosités de la pièce 2.

Le matériau poreux utilisé devait permettre de garder la résine à l’intérieur du moule tout en permettant le dégazage. Trois observations sur les pièces viennent confirmer que le dégazage était bien effectué par l’emploi du matériau poreux. Premièrement, la masse volumique de la résine de la pièce 2 est similaire à celle de l’échantillon transparent du NanoMoule (voir Tableau 6-2). Ensuite, même si les zones de résine pure ne sont pas transparentes, aucune fissure n’est apparente. De plus, la Figure 6-9 présente des gouttelettes d’eau condensée dans le tuyau d’évent pendant le dégazage. Finalement, en appliquant le vide dans la cavité de compaction, il a été possible de maintenir la résine à l’intérieur du moule pendant toute la fabrication.

Figure 6-8 : Images au microscope de la pièce 2.

Tableau 6-2 : Mesure réalisée sur les 4 pièces fabriquées dans le moule Polyflex simple. Masse volumique résine (g/cm3) Masse volumique composite (g/cm3) Taux de vide (%) Pièce 1 1,267 1,626 1,0 (zone non _délaminée)

Pièce 2 1,261 1,672 1,4

Pièce 3 1,250 1,604 1,8

Pièce 4 1,246 1,705 1,3

Échantillon 10 NanoMoule 1.264 --- ---

Figure 6-9 : Condensation d'eau sur le tuyau d'évent pendant le dégazage, pièce 1. Fibres de verres arrachées

Encore une fois, une corrosion a été observée sur le moule de plaques Polyflex. Cette corrosion était toutefois beaucoup moins importante que sur l’outil de compaction. Elle prenait la forme d'un léger blanchissement de la surface du moule. L’étude du chapitre 8 en présente l’analyse. 6.2.2.2 Effet de l’étape de dégazage

La fabrication de la pièce 3 a été entreprise afin d’observer l’effet du dégazage sur la qualité des pièces avec renfort. Dans ce cas, aucun dégazage n’a été réalisé dans le moule, il est donc possible de comparer avec les autres pièces fabriquées. Les observations visuelles de la pièce ne présentent pas de défauts d’imprégnation ni aucune porosité visible. Toutefois, dans la zone de résine pure, une apparence cristalline similaire aux pièces du NanoMoule est observée (voir Figure 6-10). La masse volumique de la résine dans cette zone est similaire à celle de l'échantillon 5 du NanoMoule où le dégazage n’avait permis d’enlever que la portion d’eau initialement contenue dans la résine. Malgré cette observation sur la résine, les observations au microscope ne présentent aucune fissure, ni aucune porosité dans la zone avec renfort (voir Figure 6-11). La mesure du taux de vide présente une quantité de porosité faible, mais légèrement supérieure aux autres pièces.

L’effet du dégazage sur les pièces avec renfort semble suivre la tendance obtenue au NanoMoule où la durée de l’étape avait été identifiée comme le paramètre principal faisant varier la quantité de porosités. La tendance obtenue recommanderait d’enlever complètement le dégazage pour obtenir le plus haut taux de porosités.

Figure 6-11 : Observations au microscope des pièces (a) 1 et (b) 3.