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Renforts brodés pour les composites structurels

En ingénierie comme en médecine, les recherches technologiques en matière de textile ont permis la découverte de formidables champs d'application. Une toute nouvelle innovation tire partie des techniques de broderie pour créer des composites fibreux économiques, utilisables dans les ouvrages d'art et les implants chirurgicaux.
Renforts brodés pour les composites structurels
Les composites fibreux basés sur des matrices sont de plus en plus utilisés dans de nombreuses applications industrielles et médicales. Sur le plan médical, les avancées technologiques actuelles du domaine de la broderie ont facilité le développement d'implants médicaux exempts des contraintes liées à la broderie actuelle comme les limites de taille, l'instabilité structurelle et l'uniformité incompatible. La technologie permet une bien meilleure manipulation des implants. Par exemple, dans le cas d'un anévrisme abdominal de l'aorte, la lumière peut être ensérée ou torsadée sans engendrer de collapsus ou de fermeture structurelle. De plus, le processus de piquage permet à présent de personnaliser les implants en fonction des besoins et des particularités spécifiques du patient. Il procure une rigidité hautement spécifique et une excellente résistance à la fatigue.

Ces techniques de broderie permettent l'emploi de fibres à angles multiples hautement résistantes aux chocs. Elles peuvent également intégrer des maillages de fixation librement orientables selon la nature de la suture. Les modèles renforcés peuvent incorporer des matériaux bioactifs, comme des diffuseurs de médicaments, des promoteurs de croissance et des antibiotiques pour n'en citer que quelques-uns. Cette technologie trouve un fort crédit auprès des chirurgiens, car elle exploite une large palette de matériaux biocompatibles conventionnels, introduits dans les implants sans intervention humaine.

C'est à l'aide des techniques actuelles de CAO et de FAO que la broderie réalise une architecture de fibre optimale par sa flexibilité et sa qualité structurelle. Des modèles d'une telle flexibilité peuvent améliorer la résistance et la rigidité locale tout en réduisant les coûts liés aux techniques actuelles de broderie et les pertes en matières premières. Le projet test MASCET en cours a permis de mettre en évidence deux techniques de broderie, Cornely et Schiffli, et montré que les résultats obtenus à partir de ces innovations technologiques étaient comparables à ceux des tissus de renfort disponibles sur le marché.

L'étude expérimentale a prouvé que les nouvelles techniques de broderie utilisées comme solution alternative aux technologies fibreuses traditionnelles conviennent à l'assemblage de fibres de renforcement à haut module d'élasticité dans les préformes proches des dimensions finales et ce moyennant un investissement réduit. L'étude a porté sur les matériaux utilisés pour la broderie ainsi que sur les variantes de processus et l'architecture de renfort des éléments préformés (pièces) et des préformes proches des dimensions finales. En définitive, un certain nombre de préformes textiles brodées pour matériaux composites, qui sont comparables aux tissus traditionnels, ont été fabriquées.

Un autre aspect de la technique de broderie est la technique de piquage à travers l'épaisseur des couches, une méthode consistant à réduire la séparation entre les couches servant d'éléments constitutifs à de nombreux composites textiles renforcés. Si la partie terminée est soumise à un fort impact, les couches sont exposées à un risque de désintégration, conduisant à une destruction du composite. Le "piquage à travers l'épaisseur des couches" est une méthode 3D rapide, flexible et économique pour améliorer la résistance aux impacts des matrices à la fois thermodurcissables et thermoplastiques. Soulignons également que cette méthode est applicable à de nombreuses techniques de moulage liquide, comme l'injection de résine.

Informations connexes

Numéro d'enregistrement: 80373 / Dernière mise à jour le: 2005-09-18
Domaine: Technologies industrielles