Systèmes époxyde : cuisson hors autoclave et basse température

Epoxy systems : out-of-autoclave and low temperature curing

• Auteur / Autrice : Léonard Serrano
• Direction : Philippe Olivier, Jacques Cinquin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique, mécanique des matériaux
• Date : Soutenance le 26/01/2018
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Clément Ader (Toulouse ; 2009-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Autoclaves

Composites

Résines époxydes

Mots clés libres

Epoxy

Formulation

Chimie

Composites

Hors autoclave

Epoxy

Formulation

Chemistry

Composites

Out-of-autoclave

Résumé

Les principaux enjeux de la fabrication de pièces en matériaux composites (coût, temps de fabrication, performances,...) sont intimement liés aux moyens de mise en oeuvre, principalement les autoclaves; qui engendrent non seulement des coûts très élevés en termes d'installation et d'entretien, mais limitent également les cadences de production à cause de la longueur des cycles. Afin de réduire cette dépendance, des procédés de fabrication hors autoclave ont été envisagés (Quickstep, Roctool, VARTM, VBO...) entrainant par conséquent des modifications dans la conception des matériaux destinés à ces procédés (cinétique, rhéologie, façon dont sont imprégnées les fibres...). Afin de limiter les changements en termes de procédé de fabrication, de matières premières, de produits d'environnement et de conditions de mise en oeuvre, c'est sur le procédé Vacuum Bag Only que porte cette étude. Plusieurs développement de semi-produits ces dernières années ont permis d'augmenter la robustesse de ce procédé de fabrication, palliant ainsi à cette absence de pression externe durant la cuisson en étuve. Il reste toutefois à démontrer la viabilité de ces produits par rapport à leur mise en oeuvre, à comprendre les mécanismes d'extraction de l'air et à estimer les propriétés mécaniques atteignables par rapport à leur équivalent autoclave.

The main issues concerning composite part manufacturing (cost, manufacturing time, mechanical performances, etc.) are closely linked to the means of curing, mainly autoclaves; which do not only generate very high installation and maintenance costs, but also limit production rates because of the length of the cycles. In order to reduce this dependence, non-autoclave manufacturing processes have been envisaged (Quickstep, Roctool, VARTM, VBO ...) therefore leading to modifications in the design of the materials intended for these processes (including kinetics, rheology, fiber impregnation methods). In order to limit the changes in terms of manufacturing process, raw materials, environment products and implementation conditions, this study is based on the Vacuum Bag Only process. Several semi-product developments in recent years have made it possible to increase the robustness of this manufacturing process, thereby overcoming the lack of external pressure during an oven cure. However, the viability of these products in relation to their implementation still needs to be demonstrated, as well as the understanding of the air removal mechanisms and the estimation of the achievable mechanical properties compared to their autoclave counterpart.