CHAPITRE 1 REVUE DE LITTÉRATURE
1.7 Synthèse
La revue de la littérature permet de tirer plusieurs enseignements qui seront utiles à la définition des objectifs, à la compréhension des phénomènes à étudier et la manière de programmer l’étude. Ils sont listés comme suit :
1. La qualité des pièces en injection flexible semble d’abord dépendre du schéma d’imprégnation qui a lieu au cours de la fabrication. Le phénomène de croisement des fluides, c’est à dire que le front de fluide de compaction dépasse le front de résine pendant la fabrication, a été identifié dans plusieurs études et semble amener à des défauts dans le composite. La solution la plus prometteuse pour l’empêcher semble d’assurer un espace suffisant entre la préforme et la membrane au cours de la fabrication pour que la progression de la résine ne soit pas moins rapide que celle du fluide de compaction. Le préformage par pulvérisation de tackifiant sur chaque couche de renfort a été utilisé plusieurs fois avec succès à cette fin. Toutefois, les méthodes employées ainsi que l’effet exact sur le procédé sont mal identifiés. La phase de consolidation du composite semble aussi influencer la qualité du composite. En effet, la pression appliquée sur la résine pendant sa polymérisation dépend de l’équilibre de consolidation, qui dépend de la pression reprise par le renfort lors de cette phase. Plus cette pression est grande, moins la pression dans la résine est importante. Une stratégie de préformage appropriée semble permettre de contrôler la pression reprise par le renfort pendant cette phase.
2. Le tackifiant doit être choisi pour répondre à plusieurs critères. Techniquement, il doit être facilement applicable sur le renfort. La méthode d’application par pulvérisation sur chaque couche de renfort a été choisie dans les précédentes études sur le procédé IF. Si cette méthode est conservée, la viscosité du tackifiant devra permettre sa pulvérisation. La viscosité et les propriétés capillaires du tackifiant peuvent aussi influencer la décompaction de la préforme après préformage et donc sa tenue en fabrication avec le procédé IF. En effet, plus le tackifiant est situé dans le toron, meilleur est le contrôle de la décompaction
de la préforme. D’un point de vue mécanique, il semble important de maximiser la compatibilité entre la matrice et le tackifiant pour minimiser l’impact du préformage sur les propriétés mécaniques. Un tackifiant basé sur la même famille chimique que la matrice est donc à préférer.
3. Le comportement en compaction d’un renfort est viscoélastique, c’est à dire que la réponse en compaction dépend du temps. Ceci est donc à prendre en compte lors du développement de stratégies de préformage, car l’étape de compaction pourrait ne pas être instantanée. De plus, ce comportement est influencé par la lubrification du renfort. De même, il semblerait que la température puisse influencer ce comportement, même si ce phénomène particulier n’a pas encore été étudié. En effet, l’ensimage (une substance à base de résine qui recouvre les fibres) pourrait agir comme un lubrifiant lorsqu’il est chauffé à haute température, comme cela a été observé en ajoutant de la résine thermoplastique dans des tissus secs. Enfin, la réponse en compaction des renforts 3D semble dépendre fortement de leur architecture. Comme il n’existe pas de modèle permettant de prédire précisément le comportement en compaction, et encore moins en présence d’eau ou à haute température, il semblerait que la caractérisation expérimentale soit le plus appropriée pour mesurer ce comportement.
4. Deux rôles ont été identifiés pour l’étape de préformage : contrôler la décompaction de la préforme lors de la fabrication et minimiser la pression reprise par la préforme lors de la consolidation. Le premier rôle semble principalement influencé par la quantité de tackifiant appliqué sur le renfort tandis que le second semble dépendre du taux de fibres de préformage. Un autre paramètre de préformage pertinent peut être identifié par le fait qu’il s’agit ici de préformer des renforts 3D épais, ce qui n’a à priori pas été étudié. La difficulté réside donc dans la possibilité d’amener le tackifiant à travers toute l’épaisseur du renfort afin de bien contrôler sa décompaction. La dilution du tackifiant pourra donc être revue en conséquence, puisqu’elle affecte en partie les propriétés capillaires de ce dernier. Enfin, il semble important de caractériser le comportement complet subit par une préforme pendant une fabrication plutôt que de mesurer indépendamment chaque comportement subit pendant les différentes étapes. Reproduire des fabrications en machine d’essai a déjà été réalisé pour d’autres procédé LCM et s’est avéré être une méthode donnant des résultats satisfaisants.
5. La littérature ne permet pas d’appréhender les particularités de la préforme du carter afin de mieux guider le développement de la stratégie de préformage. En effet, l’effet de la tension d’enroulement sur un moule cylindrique sur le comportement en compaction et au préformage, ou même chaque effet découplé, n’a pas été abordé dans la littérature. L’effet d’empiler plusieurs plis amène une composante de glissement inter-pli qui peut changer le comportement mesuré sur un seul pli. Mais encore une fois, l’enroulement sous tension pourrait interférer avec les résultats connus sur le sujet.