8 Méthodes de moulage pour les matériaux en fibre de carbone / composite

La fibre de carbone est généralement utilisée sous forme de matériaux composites en se combinant avec une matrice (comme la résine). Les composites en fibre de carbone offrent des performances exceptionnelles, avec une résistance spécifique élevée, une faible densité, un module spécifique élevé, une résistance à la température ultra-élevée, une excellente résistance à la fatigue et une résistance à la corrosion supérieure. En tant que matériau clé pour les applications légères, elles sont largement utilisées dans l'aérospatiale, les lames d'éoliennes, les sports et les loisirs, les navires sous pression et l'industrie automobile.

Les matériaux en fibre de carbone / composite peuvent être traités en utilisant diverses méthodes de moulage (fabrication) en fonction de la forme et des caractéristiques du produit final.

1. moulage de pultrusion,

Également connu sous le nom de forage de pultrusion, est une méthode de moulure continue dans laquelle les fibres de carbone imprégnées de résine liquide sont introduites et tirées à travers un moule chauffé pour durcissement. Ce processus convient à la formation de produits avec des formes transversales spécifiques, telles que les tiges et les tubes.

2Moulures d'enroulement du filament

3.RTM (Moulage de transfert de résine)
Ce processus consiste à placer une préforme en fibre de carbone (un produit ou un tissu pré-forme) à l'intérieur d'un moule mâle / femelle scellé, puis injectant de la résine liquide sous pression pour imprégner les fibres, suivie d'un durcissement thermique. Lorsqu'un moule féminin est utilisé et que le durcissement se produit sous pression sous vide, le processus est appelé VARTM (RTM assisté sous vide). RTM convient aux produits de petite à moyenne taille, tandis que VARTM est idéal pour les produits de taille moyenne à grande.

4. Moulage de la compression
Cette méthode consiste à superposer un préreg ou un SMC imprégné de résine (composé de moulage en feuille) sur un moule, puis en appliquant la pression et la chaleur pour le durcissement. Mitsubishi Chemical a développé le PCM (Moulage de compression préprég) Processus, qui est basé sur des technologies à cycle élevé et de préformation, et il peut également être combiné avec des matériaux SMC pour le moulage hybride. Cette méthode convient à la production de masse.

5Moulage automatique (AC)

Une autoclave peut être simplement décrite comme un four à haute pression. Dans ce processus, les couches préimprégnées sont empilées sur un moule de formation, recouvertes d'un sac à vide extensible pour créer un état d'aspirateur, puis placé dans une autoclave où la pression et la chaleur sont appliqués pour le durcissement. Cette méthode de moulage est idéale pour produire des produits de haute qualité et haute performance, mais il a un long cycle de production et des coûts plus élevés.

6. moulage de durcissement sur le point
Semblable à la moulure d'autoclave, cette méthode implique d'empiler les couches pré-préregs sur un moule de formation, les couvrant d'un sac à vide extensible pour créer un état d'aspirateur, puis durcissant sous pression sous vide dans un four. Bien que ses performances soient légèrement inférieures à la moulure automatique, il a des coûts d'exploitation inférieurs et convient aux produits moulés plus gros.

7. moulage d'achat
Cette méthode implique l'enroulement de la préimpression sur un mandrin (noyau), suivie d'un durcissement thermique et d'une élimination du noyau. Il convient à la fabrication de produits tubulaires de petite à moyenne taille et en forme de rouleau. Mitsubishi Chemical utilise principalement cette méthode pour produire des arbres de club de golf et des rouleaux industriels.

8. moulage par injection, également connu sous le nom de moulage par injection, implique le chauffage et la fusion de matériaux de résine thermoplastique tels que les boulettes de nylon et de polycarbonate renforcées en fibre de carbone, puis les injectant dans la cavité du moule (GAP) pour la mise en forme. Bien que les propriétés mécaniques puissent diminuer, cette méthode convient aux temps de cycle courts et à la moulure des formes complexes.