Paramètres du système - entrées et résultats - A108

 

Paramètres du système - entrées et résultats
Article sur la connaissance des systèmes
Description générale du système
Type de document	Article
Identificateur de document	108
Thèmes	La gestion thermique Gestion des dépôts de matériaux Gestion des flux et consolidation Gestion des contraintes résiduelles et contrôle dimensionnel
Tags	Consommables Équipement Paramètres d'équipement Paramètres du matériau Outillage Paramètres d'outillage Source Forme Paramètres de forme Controle du système
Pré-requis :	Connaissance des systèmes

Marché

Dans de nombreuses applications, les résultats d'un processus donné dépendent de plusieurs paramètres interagissant. La prise en compte de l'effet combiné de tous ces paramètres est appelée approche systémique. Cette approche peut être appliquée à la fabrication de composites . Dans les procédés de fabrication de composites , les paramètres interagissant peuvent être liés au matériau de la pièce (M), à sa forme (S), à l'outillage et aux consommables (T), ou encore à l'équipement (E). Par exemple, lors d'une transformation thermique, l'équipement fournit la température, la pression et le vide, qui interagissent avec les propriétés matérielles et géométriques de la pièce et de l'outillage, influençant ainsi la qualité de la pièce. Ceci se traduit par des résultats tels que le degré de polymérisation final (DOC), la porosité, le plissement, le gauchissement, le retour élastique, etc. En d'autres termes, la qualité de la pièce est influencée par les entrées MSTE ( matériaux, technologies, ingénierie et systèmes) à chaque étape du processus. Cette distinction est utile car elle permet aux ingénieurs et aux praticiens de simuler et d'adapter les paramètres afin de respecter les spécifications et d'obtenir une qualité de pièce acceptable.

Tout paramètre d'un système peut être contraint physiquement, par des spécifications ou par les exigences du fabricant/concepteur . La température maximale qu'un four vide peut atteindre en est un exemple. Cette contrainte physique est dictée par la conception même du four et ne peut être modifiée. Une spécification, en revanche, peut être modifiée physiquement, mais elle vise à respecter la réglementation. Par exemple, une entreprise de la chaîne d'approvisionnement d'un grand équipementier peut se voir imposer des spécifications de processus par ce dernier. Il peut s'agir, par exemple, de la plage de polymérisation que le matériau doit respecter. Enfin, un concepteur ou un fabricant peut imposer ses propres contraintes à ses processus de fabrication afin d'atteindre ses objectifs de coût, de cadence et de qualité.

Pour comprendre comment les paramètres du système interagissent et influencent sa réponse de manière générale, reportez-vous à la section sur les interactions système . Pour une description détaillée des effets du système liés à la gestion thermique, reportez-vous aux pages suivantes :

• Effet du matériau dans un système de gestion thermique
• Effet de forme dans un système de gestion thermique
• Effet de l'outillage dans un système de gestion thermique
• Effet des équipements dans un système de gestion thermique

Niveau I

Niveau II

Paramètres du matériau

Lien vers la page du matériel dans le catalogue des systèmes

Les paramètres des matériaux comprennent leurs propriétés, leur formulation (par exemple, tissu sec, préimprégné , résine, etc.) et leurs spécifications. Ces dernières définissent les exigences de mise en œuvre propres au système de matériaux. Le cycle de polymérisation recommandé par le fabricant ( MRCC ) pour un système de résine donné en est un exemple. Les paramètres des matériaux, associés aux paramètres de forme, déterminent la sensibilité du système, c'est-à-dire la façon dont la pièce réagit aux conditions aux limites imposées.

Paramètres de forme

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Les paramètres de forme incluent la description physique de la pièce, c'est-à-dire sa géométrie interne et externe. Chacun de ces paramètres influencera le comportement de la pièce pendant le traitement et doit être pris en compte. Par exemple, une pièce épaisse mettra beaucoup plus de temps à atteindre une température interne uniforme qu'une pièce fine. De plus, des changements de forme locaux peuvent influencer les propriétés mécaniques et thermiques de la pièce.

Paramètres d'outillage et consommables

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Associés aux paramètres de l'équipement, les paramètres de l'outillage constituent les conditions limites de la pièce. Le matériau et l'épaisseur de l'outillage sont des paramètres importants car ils influencent les propriétés mécaniques et thermiques de l'outil, qui à leur tour affectent les résultats tels que la température de la pièce et la contrainte résiduelle induite par l'interaction outil-pièce. Les propriétés du matériau et l'épaisseur sont également importantes pour les consommables dans une configuration de sac sous vide, car elles influencent également le transfert de chaleur sur le côté du sac de la pièce.

Paramètres d'équipement

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L'équipement applique de l'énergie (par exemple de la chaleur) à l'ensemble outil/pièce afin de l'affecter d'une manière ou d'une autre.

Les paramètres de l'équipement définissent l'environnement dans lequel se trouvent l'outillage, la pièce et/ou les matières premières. Les paramètres courants de l'équipement qui peuvent être contrôlés sont la température, la pression et le vide. Dans un système de chauffage par convection, le flux d'air est un autre paramètre important car il influencera grandement le coefficient de transfert de chaleur. Cependant, le flux d'air est difficile à contrôler à moins qu'il ne soit spécifiquement conçu pour cela.

Les résultats

Les résultats sont les paramètres d'un système suivis et évalués afin de fournir des indicateurs d'acceptation. L'historique thermique d'une pièce est un résultat courant. Si l'historique thermique prévu de la pièce se situe dans les limites requises, le résultat est jugé acceptable. Si tous les résultats sont jugés acceptables, la qualité de la pièce est atteinte. Si un résultat est inacceptable, la pièce n'a pas atteint la qualité prévue et un dépannage doit être effectué. Il est primordial de garantir que la pièce atteigne ses objectifs de gestion thermique, car le non-respect des exigences pourrait entraîner des défauts dans la pièce finale, qui pourraient n'apparaître que plus tard dans le flux de production ou même après la mise en service de la pièce. Par exemple, les résultats thermiques tels que la température de la pièce peuvent avoir un effet direct ou indirect sur des aspects ultérieurs du traitement , tels que les contraintes résiduelles et le contrôle dimensionnel.

De nombreux résultats peuvent être difficiles ou préjudiciables à mesurer directement. Pour cette raison, des résultats indirects sont souvent utilisés. Le degré de durcissement (DOC) en est un exemple. Bien que le DOC de la pièce soit une préoccupation importante pour la transformation thermique, il est difficile de le mesurer directement sans techniques de mesure avancées ou destructives. Par conséquent, la température de la pièce pendant le durcissement est généralement utilisée comme indicateur.

Paramètres du matériau

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Les paramètres du matériau ainsi que les paramètres de forme définissent la sensibilité du résultat pour le système, c'est-à-dire la manière dont la pièce réagit aux conditions limites imposées.

Paramètres typiques des matériaux

Type de materiau	Forme matérielle
Une résine époxy Résine de polyester Résine vinylester Fibre de carbone Fibres de verre Fibre d'aramide et ainsi de suite	Tissu sec Prepreg Résine pure Laminé Panneau sandwich et ainsi de suite

Les paramètres du matériau correspondent à son type et à sa forme. Ensemble, ils influencent ses propriétés (voir tableau ci-dessous). Ces propriétés peuvent généralement être classées en trois catégories : chimiques, physiques et mécaniques. Dans le cas de la gestion thermique, les propriétés importantes sont présentées dans le tableau ci-dessous. Des exigences de procédé, qui constituent des contraintes, sont également associées au système de matériau. Elles définissent les spécifications globales du système, telles que la fraction volumique de fibres admissible [ 1 . De plus, ces exigences définissent l’historique de température, de pression et de vide nécessaire au système de matériau pour atteindre ses indicateurs de qualité. Le cycle de polymérisation recommandé par le fabricant (MRCC), par exemple, représente le procédé de référence requis pour obtenir les propriétés mécaniques nominales du système. Enfin, des exigences de procédé spécifiques à la pièce peuvent s’appliquer.

Propriétés matérielles typiques concernées par la gestion thermique (TM)

TM	La capacité thermique spécifique	La conductivité thermique	Densité	Fraction volumique de fibres	Degré de polymérisation	Taux de guérison	Chaleur de réaction	Temps de gélification	Température de transition vitreuse	Degré de cristallisation	Taux de cristallisation	Enthalpie de cristallisation	Température de fusion
Produits Chimiques					Y	Y	Y	Y
Physique	Y	Y	Y	Y					Y	Y	Y	Y	Y
Mécaniques

Le tableau peut être simplifié en caractérisant la cinétique de polymérisation ou de cristallisation du matériau. La cinétique de polymérisation comprend le degré de polymérisation, la vitesse de polymérisation, l'enthalpie de réaction , le temps de gélification et la température de transition vitreuse pour les résines thermodurcissables . De même, la cinétique de cristallisation englobe le degré de cristallisation, la vitesse de cristallisation, l'enthalpie de cristallisation, la température de transition vitreuse et la température de fusion pour les résines thermoplastiques . Ainsi, les principales propriétés du matériau à prendre en compte pour la gestion thermique sont la capacité thermique massique, la conductivité thermique, la masse volumique, la fraction volumique de fibres et la cinétique de polymérisation ou de cristallisation. Les trois premières propriétés, ainsi que la fraction volumique de fibres (pour les outils composites), s'appliquent également à l'outillage et aux consommables ; elles déterminent la conduction thermique au sein de l'outil.

Paramètres de forme

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Les paramètres de forme incluent la description physique de la pièce, c'est-à-dire sa géométrie interne et externe. Chacun de ces paramètres influencera le comportement de la pièce pendant le traitement et doit être pris en compte. Par exemple, une pièce épaisse peut prendre plus de temps à atteindre une température interne uniforme qu'une pièce fine. De plus, des changements de forme locaux peuvent influencer les propriétés mécaniques et thermiques de la pièce.

Paramètres de forme typiques

Géométrie externe	Géométrie interne
Grosor Surface Configuration	Volume Changements de forme locaux

En règle générale, les exigences de fabrication d'une pièce imposent des contraintes sur sa forme finale. Par exemple, dans le cas de profilés en L ou en C, le cintrage peut entraîner une déviation inacceptable de l'angle du stratifié. Des mesures visant à atténuer ces variations de forme peuvent alors être mises en œuvre.

Paramètres d'outillage et consommables

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Combinés aux paramètres de l'équipement, les paramètres de l'outillage forment les conditions limites de la pièce.

Paramètres d'outillage typiques

Géométrie	Propriétés matérielles	Mise En Page
Grosor Volume Configuration (forme/sous-structure) et ainsi de suite	La conductivité thermique Densité La capacité thermique spécifique Teneur en fibres Coefficient de dilatation thermique (CTE) Rigidité Dureté et ainsi de suite	OML IML

Paramètres consommables typiques

Géométrie	Propriétés matérielles	Lieu
Grosor	La conductivité thermique Densité La capacité thermique spécifique Perméabilité	Position sur la pièce/l'outil

La liste ci-dessus n'est pas exhaustive mais couvre de nombreux paramètres associés à l'outillage et aux consommables. La plupart des éléments peuvent être développés pour former un ensemble complexe de paramètres potentiels. Par exemple, le contour d'un outil peut être plat, en forme de C, de L, cylindrique, etc. Dans de nombreux cas, l'outillage et les consommables ne sont pas soumis à de fortes contraintes pour les fabricants, ce qui permet de modifier un certain nombre de variables. Le matériau et l'épaisseur de l'outillage sont des paramètres importants car ils influencent les propriétés mécaniques et thermiques de l'outil, qui à leur tour affectent les résultats tels que la température de la pièce et la contrainte résiduelle induite par l'interaction outil-pièce. Les propriétés du matériau et l'épaisseur sont également importantes pour les consommables dans une configuration de sac sous vide, car elles influencent également le transfert de chaleur sur le côté du sac de la pièce.

Une pièce complexe peut nécessiter un outil complexe, mais il existe des limites pratiques quant à la conception de l'outil. Par exemple, des outils métalliques très sophistiqués nécessitent un usinage difficile qui peut ne pas être réalisable. De plus, l'outil doit généralement être suffisamment rigide pour ne pas se déformer pendant l'utilisation. Par conséquent, il existe souvent une exigence d'épaisseur minimale pour l'outil. Enfin, l'outil doit être capable de gérer le processus pour lequel il est destiné. Si l'outil doit être impliqué dans plus de 500 cycles de durcissement, mais n'est pas suffisamment durable, il peut ne pas être capable de gérer de nombreux cycles de température et de pression ; sans parler de l'utilisation avant et après le durcissement. De même, les consommables doivent être capables de résister aux conditions de traitement. Par exemple, un ruban d'étanchéité haute température et un matériau d'ensachage doivent être utilisés si le processus nécessite un ensachage sous vide dans des conditions de température élevée.

Paramètres d'équipement

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L'équipement applique de l'énergie (par exemple de la chaleur) à l'ensemble outil/pièce afin de l'affecter d'une manière ou d'une autre.

Dans la fabrication de composites, les équipements appliquent de l'énergie au matériau de différentes manières. Le travail mécanique, la chaleur, l'énergie chimique, photochimique ou électrique sont courants. Le mode d'application de l'énergie dépend de l'équipement et de l'utilisation prévue. Par exemple, la pose robotisée de préimprégnés transmet de l'énergie mécanique pour déposer le matériau sur l'outil. Le durcissement d'une pièce au four ou à température ambiante repose sur le transfert de chaleur, tandis que le durcissement UV d'une résine thermodurcissable utilise l'énergie photochimique. Le durcissement est également possible par énergie strictement chimique, par exemple en utilisant de l'hydroxyde d'ammonium pour durcir. Enfin, le soudage par induction est un exemple de transmission d'énergie électrique à un composite thermoplastique.

Les paramètres de l'équipement définissent l'environnement dans lequel se trouvent l'outillage, la pièce et/ou les matières premières. Les paramètres varient en fonction de l'équipement et de l'application. Le tableau ci-dessous représente les paramètres généraux pour les étapes de processus données. Les paramètres d'équipement courants qui peuvent être contrôlés sont la température, la pression et le vide. Dans un système de chauffage par convection, le flux d'air est un autre paramètre important car il influencera grandement le coefficient de transfert de chaleur (HTC). Cependant, le flux d'air peut être difficile à contrôler à moins qu'il ne soit spécifiquement conçu pour.

Paramètres d'équipement typiques

Débit d'air	Température appliquée	Taux de chauffage/refroidissement	Pression appliquée	Vide appliqué	Volume	Poste
Vitesse/distribution de l'air	Déterminé par le cycle de guérison	Déterminé par le cycle de guérison	Déterminé par le cycle de pressurisation	Déterminé par le cycle de vide	Volume interne pour les charges des pièces d'outils	En référence à la pose robotisée

Selon les commandes de l'équipement et du procédé, chacun de ces paramètres peut constituer une contrainte. Généralement, les contraintes liées à l'équipement sont définies par les exigences de production et les capacités de l'équipement. Ces dernières représentent une contrainte évidente. Une pièce nécessitant une pression de consolidation supérieure à 1 atm ne peut être traitée dans un four, car ce dernier ne supporte pas l'application de pressions supérieures au vide. Les exigences de production sont des spécifications locales permettant d'adapter la production . Elles incluent l'augmentation du débit, la cadence de traitement (par exemple, des cycles de polymérisation rapides) et la définition du nombre de pièces pouvant être placées dans un équipement donné pour un procédé donné. Par exemple, un autoclave peut servir de station de charge où plusieurs pièces différentes sont polymérisées simultanément (cycle par lots), ou bien être un autoclave dédié, conçu pour polymériser une pièce spécifique à la fois.

Les résultats

Les sorties d'un système peuvent être n'importe quel nombre de paramètres, utiles ou non. Les résultats sont les paramètres suivis pour évaluation afin de définir la qualité et la productibilité. Ils représentent l'état du système et incluent les paramètres de sortie pertinents pour chaque classe MSTE. Pour la plupart des systèmes de fabrication, les résultats sont souvent associés à la forme ou au matériau, car c'est l'état final de la pièce qui est concerné. Par exemple, la température ou l'épaisseur de la pièce.

Il est important de rappeler la relation procédé-structure-propriétés lorsqu'on aborde les résultats. Le procédé influence la structure du matériau, qui à son tour influence ses propriétés. Par exemple, si la température de transformation est trop basse pour une résine thermodurcissable donnée, le degré de réticulation (c'est-à-dire le degré de polymérisation) sera moindre, ce qui entraînera une diminution de la masse moléculaire et une réduction des propriétés mécaniques. Par conséquent, les résultats obtenus en amont, notamment en matière de gestion thermique, auront un impact sur les résultats obtenus en aval, notamment en matière de contrôle des contraintes résiduelles et des dimensions.

La compréhension des résultats obtenus sur les différentes parties et de leur évolution d'un point de vue chimique, physique et mécanique est essentielle pour démontrer l'équivalence des matériaux . Ceci est nécessaire pour prouver que les essais en laboratoire sont représentatifs de la structure finale.

Résultats communs pour la partie. Adapté de.

PARTIE	La gestion thermique	Gestion des dépôts de matériaux	Gestion des flux et consolidation	Gestion des contraintes résiduelles et contrôle dimensionnel
Produits Chimiques	Historique de température (température min/max, temps à température max, etc.) Temps de gélification Degré de polymérisation
Physique	Degré de cristallisation Température de transition vitreuse et temps de vitrification Température de fusion Précipitation durcissante Morphologie et distribution des cristaux	Fraction volumique de fibres Alignement/orientation des fibres Tours/écarts Zones pauvres/riches en résine	Fraction volumique de fibres Rides/ondulations (morphologie, répartition, etc.) Porosité et répartition des vides Pontage des plis Épaisseur du pli
Mécaniques			Mouvement/écrasement du noyau	Contraintes thermiques Guérir le retrait Rétrécissement par cristallisation Microfissures, délamination, décollement, etc. Warpage À ressort

Un travail est en cours sur une matrice de résultats plus complète , qui sera publiée ici prochainement.

Source	Forme	Outil	Équipement

Cellule remplie	Est-ce que nous nous soucions de ce paramètre dans le cellule d'usine/ La cellule d'usine peut-elle affecter ou modifier la valeur du paramètre
Cellule marquée d'un « X »	Mesurer activement, vérifier

Thème	Paramètre de tout processus	Réception	Tests	Stockage	Dépôt de matière	Transformation thermique	Démoulage	Détourage et usinage	Camera d'inspection canalisation	Montage	Revêtement	Emballage et expédition	Services
Gestion thermique et cure/cristallisation	TABLEAU DES RÉSULTATS ÉTENDU À VENIR
Gestion du dépôt et de la consolidation des matériaux
Gestion des contraintes résiduelles et contrôle dimensionnel
Gestion des machines et des assemblages
Gestion de la qualité et des inspections

Résultats acceptables et inacceptables (défauts)

Un résultat peut être jugé acceptable ou inacceptable s'il répond aux exigences de productibilité/processus de la pièce/du matériau. Un résultat acceptable implique la productibilité de la pièce. Autrement dit, la qualité de la pièce est acceptable et peut passer à l'étape suivante du flux de travail de l'usine. Pour que la productibilité soit atteinte, tous les résultats doivent être jugés acceptables. Si un résultat est inacceptable (c'est-à-dire qu'il se situe en dehors de la fenêtre de spécification), il est alors considéré comme un défaut et la productibilité de la pièce n'a pas été atteinte ; le processus doit être résolu.

En guise de référence, les valeurs d'acceptation typiques suivent celles des spécifications de traitement figurant dans les fiches techniques des fournisseurs de matériaux. Pour la gestion thermique, cela signifie suivre le cycle de durcissement recommandé par le fabricant (MRCC) et suivre les résultats nécessaires pour garantir que le cycle correct est effectivement imposé à la pièce. Cela comprend souvent le placement de thermocouples le long de la pièce pour suivre sa température et sa vitesse de chauffe tout au long du processus. Les résultats simples, mais puissants, à suivre sont les températures minimales et maximales de la pièce pendant le cycle de durcissement. Il est très important de s'assurer que ces températures se situent dans un seuil acceptable pendant une durée appropriée.

Les performances de l'équipement doivent également être définies et validées. Un autoclave ou un four vide représente le cas optimal pour atteindre les vitesses de chauffage et les températures de maintien requises . Par conséquent, pour un four ou un autoclave donné, l'historique de température de l'air au sein du système de chauffage convectif vide constitue un résultat pertinent pour la gestion thermique. En général, si l'historique de température requis ne peut être atteint lorsque le système est vide de pièces et d'outils, l'ajout de ces derniers augmentera les résistances thermiques, rendant plus difficile l'obtention de l'historique de température nécessaire pour la pièce. Une exception à cette règle est le cas où la chaleur dégagée par l'exothermicité du matériau est suffisante pour atteindre la température requise pour la pièce elle-même.

Dans un monde idéal, les fabricants mesureraient directement les performances. Cependant, cela s'avère impossible si la mesure compromet l'intégrité de la pièce. C'est pourquoi on utilise souvent des indicateurs indirects pour représenter le résultat escompté. Par exemple, la calorimétrie différentielle à balayage ( DSC ) est une méthode courante pour mesurer le degré de polymérisation (DOC) d'une pièce. Toutefois, cette méthode nécessite le prélèvement d'un échantillon sur la pièce finale. Non seulement cette opération est longue et fastidieuse, mais elle est également destructive. Des techniques non destructives de mesure du DOC peuvent être employées, comme la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). Cependant, il s'agit d'une technique avancée qui, là encore, augmente les coûts de main-d'œuvre et d'équipement. Ainsi, l'historique de température de la pièce est un indicateur courant pour les résines thermodurcissables, car il peut servir d'indicateur indirect du degré de polymérisation final de la pièce, qui est le résultat réellement recherché.

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Études de cas
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Références

À propos	Aide

Matériaux d'ingénierie (conçus pour avoir des propriétés spécifiques) fabriqués à partir de deux ou plusieurs matériaux constitutifs ayant des propriétés physiques ou chimiques différentes. Les constituants restent séparés et distincts au niveau macroscopique au sein de la structure finie.

Le degré de durcissement (DOC) est une indication de l'avancement de la réaction de durcissement chimique (processus de réticulation) dans une résine thermodurcissable.

DOC est défini par un nombre entre 0 et 1 (ou 0% et 100%) où 100% est une résine entièrement durcie. Il n'est pas nécessaire qu'il atteigne 100 % à fond pour que la résine devienne solide ou la pièce à utiliser. Dans certaines applications aérospatiales, les résines ne sont durcies qu'à environ 90 %. Plus le degré de durcissement est élevé, plus les propriétés mécaniques sont élevées.

La plage autorisée de valeurs de température, de pression et de vide à des moments spécifiques du cycle de durcissement. Ces limites sont généralement définies comme des exigences de processus.

Un thème de traitement central dans le cycle de fabrication. Ce thème concerne la gestion de la réponse thermique des matériaux lors du stockage et de la manutention ou des pièces/outillages lors de leur chauffage ultérieur.

Le matériau pré-imprégné (prepreg) fait référence à une fibre déjà combinée à de la résine. C'est la forme de matériau la plus couramment utilisée dans l'aérospatiale.

Pendant la production du préimprégné (par exemple, les fibres sont passées dans un bain de résine), le préimprégné est chauffé et partiellement durci au stade B (< 5 % de degré de durcissement). Les préimprégnés thermodurcissables (par exemple les préimprégnés époxy) doivent être conservés au congélateur à environ -20 °C. À température ambiante, l'époxy commence à durcir.

Pour les composites à matrice polymère (PMC), la résine fait référence à la matrice ; la phase matérielle continue qui lie le renfort ensemble, maintient la forme et transfère la charge. Les résines sont divisées en deux groupes principaux : les thermodurcissables et les thermoplastiques.

Cycle de cuisson recommandé par le fabricant (MRCC).

Composants clés de tous les procédés de fabrication composites. Collectivement, les quatre thèmes représentent l'histoire temps-température-pression-vide, qui est traditionnellement utilisée pour définir un cycle de fabrication.

Les quatre thèmes de traitement sont :

• La gestion thermique
• Gestion des dépôts de matériaux
• Gestion des flux et consolidation
• Gestion des contraintes résiduelles et contrôle dimensionnel

(Identique à "Thème")

Fraction volumique de la matrice ou des fibres par rapport au volume total du composite (matrice + fibre).

La polymérisation des résines thermodurcissables est une réaction exothermique qui génère de la chaleur lors du durcissement. Une résine thermodurcissable peut libérer une certaine quantité d'énergie pendant son durcissement. Cette énergie est appelée chaleur totale de réaction, H_{_R}, exprimée en joules par gramme (J/g) (unité SI).

La chaleur de réaction pendant la polymérisation est mesurée à l'aide d'un équipement de calorimètre à balayage différentiel (DSC) mesurant beaucoup d'énergie/chaleur sortant de la réaction pour un petit échantillon de résine.

La température de transition vitreuse (Tg ₎ correspond à la plage de températures où le polymère passe d'un état dur et vitreux à un état mou et caoutchouteux. C'est l'une des propriétés les plus importantes de tout polymère amorphe.

Les thermodurcissables sont une classe de polymères qui subissent une polymérisation et une réticulation pendant le durcissement à l'aide d'un agent durcissant et d'un chauffage ou d'un promoteur. Au départ, ils se comportent comme un fluide visqueux. Pendant le durcissement, ils passent d'un fluide visqueux à un gel caoutchouteux (matériau viscoélastique) et enfin à un solide vitreux.

S'ils sont chauffés après durcissement, ils deviennent initialement mous et caoutchouteux à des températures élevées. S'ils sont davantage chauffés, ils ne fondent pas mais se décomposent (brûlent)

Livré en deux parties : partie A (résine) et partie B (durcisseur). Lorsqu'il est mélangé, la réaction de durcissement commence et n'est pas réversible.

Les exemples incluent l'époxy ou le polyester.

Une classe de polymères, dont certains exemples courants incluent le polypropylène et le polyéthylène.

Ils ramollissent et fondent au chauffage (c'est-à-dire potentiellement recyclables), viscosité élevée à la fusion, donc fibres difficiles à saturer. Nécessite généralement beaucoup de pression et de chaleur pour être traité.

La capacité du processus de fabrication à produire des pièces de qualité acceptable (par exemple, répondre aux exigences d'ingénierie, de fabrication, réglementaires), de manière répétitive et robuste.

Un thème de traitement central dans le cycle de fabrication. Ce thème concerne la gestion des contraintes internes qui se produisent lorsque le matériau subit des changements de volume thermiques et physiques différentiels et le développement de propriétés viscoélastiques.

Le caractère commun des propriétés au niveau du matériau à toutes les échelles du « bloc de construction » (du niveau du coupon aux structures à l'échelle de la production) en termes d'états chimiques-physiques-mécaniques tels que le degré de durcissement/degré de cristallisation, la fraction volumique des fibres, les contraintes résiduelles, etc. .

Le mode de défaillance caractérisé par une séparation partielle ou totale des lamelles adjacentes. Le délaminage est unique aux structures stratifiées et peut être induit par une charge d'impact, une charge de fatigue et une charge quasistatique. (Aussi connu sous le nom de séparation interlaminaire)

La phase continue du matériau qui lie le renfort ensemble, maintient sa forme, transfère la charge, protège le renfort de l'environnement et des dommages, et fournit le support composite en compression.

Caractéristiques souhaitables :

• Résistance à l'humidité/aux produits chimiques
• Faible densité
• Processabilité

Poste individuel au sein d'une usine où un ensemble donné de tâches est accompli (également appelé « cellule de travail »). Certaines cellules peuvent ajouter directement de la valeur au produit (par exemple, dépôt), tandis que d'autres peuvent jouer un rôle de support essentiel au maintien de la qualité des pièces (par exemple, réception, stockage, inspection et expédition).

Calorimétrie différentielle à balayage (DSC).