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Investigations of liquid resin impregnation and out-of-autoclave curing of composites for the high temperature aerospace applications

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Des composites résistants aux hautes températures

L'aérospatiale s'intéresse de plus en plus à remplacer les matériaux classiques par des composites, dans la structure des avions. Des chercheurs financés par l'UE ont étudié la fabrication de stratifiés de composites à l'aide de techniques d'infusion de résine sous dépression.

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Cette méthode sert à produire des composants de grande taille, avec une qualité élevée. Dans ce processus, la préforme en tissu est placée dans un moule à un seul côté, surmonté d'une enceinte à dépression en plastique. Le moule ouvert est relié à un réservoir de résine et à une pompe à vide. La résine liquide pénètre dans les fibres de renfort à l'aide de l'aspiration. Le projet LRI-HIT (Investigations of liquid resin impregnation and out-of-autoclave curing of composites for the high temperature aerospace applications), financé par l'UE, a utilisé une résine thermodurcissable (un ester de cyanate) et un tissu à armure en sergé. Les chercheurs ont sélectionné la résine et le tissu parmi les matériaux qualifiés pour l'aérospatiale, et ont fabriqué une structure ressemblant à la section 19 d'un avion. Les chercheurs ont étudié plusieurs paramètres avant d'effectuer le choix final, par exemple la viscosité de la résine et la forme du canal d'entrée, qui pourraient affecter l'écoulement de l'ester de cyanate et donc la qualité du produit de démonstration. L'imprégnation par la résine a été suivie des étapes de polymérisation et de démoulage, pour aboutir à cette portion donnée du fuselage d'un avion. Les partenaires ont cherché à proposer un processus de moulage de composites hors autoclave, à faible coût. Ils ont donc mis au point un procédé propriétaire de fabrication, nommé Quickstep. L'application d'une pression mieux équilibrée durant le moulage à chaud devrait accélérer la polymérisation, et améliorer la résistance et l'aspect. L'infusion de résine est une méthode économique pour fabriquer des pièces de haute qualité, qui seraient difficiles ou trop coûteuses à fabriquer par toute autre méthode. La nouvelle solution du projet LRI-HIT peut servir à fabriquer de grandes pièces en composites, répondant aux normes de l'aérospatiale. La possibilité de mouler et polymériser en même temps apporte la souplesse voulue pour fabriquer des pièces avec une structure complexe. Le projet LRI-HIT a apporté aux constructeurs davantage de souplesse et une réduction des coûts, contribuant à maintenir l'avantage concurrentiel du secteur aérospatial de l'Europe.

Mots‑clés

Matériaux composites, avion, infusion de résine par dépression, résine liquide, utilisations dans l'aérospatiale, ester de cyanate

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