Views
3 years ago

Essais & Simulations n° 132

  • Text
  • Fabrication
  • Essais
  • Composites
  • Additive
  • Simulation
  • Simulations
  • Mesure
  • Conception
  • Mesures
  • Capteurs
Solutions d’essais et de simulation dans l’industrie des composites

MESURES TENDANCE

MESURES TENDANCE Augmentation de la production de composants en matériaux composites dans l’industrie automobile Les composants en composites offrent des performances mécaniques remarquables et ce pour une faible masse au regard d’autres matériaux. Raison pour laquelle leur emploi est en croissance, dans l’aérospatiale mais également dans l’automobile. Pour relever les défis des industriels, Kistler propose des capteurs adaptés à l’environnement des procédés de transformation des matériaux composites, et des systèmes complets de collecte et traitement temps réel des informations. ComoNeo : un système de surveillance du processus qui maximise l’efficacité Une étude du cabinet de consultants McKinsey & Company prévoit que les fournisseurs de l’automobile verront une forte hausse de leurs revenus générés par la fabrication de pièces en matériaux composites légers. Pièces fabriquées par le passé en aciers à haut module, en aluminium, voire en thermoplastiques chargés en fibres de carbone. En fonction de la tendance des prix des matières premières, ces revenus vont probablement passer de 70 à 300 milliards d’Euros d’ici 2030. Une croissance régulière de 5% pour les mats de fibre seule est prédite. En raison de leur excellent rapport résistance-masse et de leur rigidité, les composites sont idéals dans l’industrie automobile. L’utilisation des composites tissés ou fibrés en substitution de l’acier peut réduire la masse d’une pièce de 30%, voire plus. L’augmentation des volumes de production de ces composants par le secteur automobile sollicite l’optimisation des process de fabrication tels que le moulage par trans- fert de résine haute pression (RTM HP). Notamment en termes d’automatisation et de cadence. De plus en plus souvent, des capteurs de pression sont utilisés pour surveiller ces process et garantir la meilleure reproductibilité de la qualité. De tels capteurs assistent les fabricants dans l’amélioration des procédés et la détection des éventuelles pièces non conformes. ASSURANCE QUALITÉ DANS L’INDUSTRIE AUTOMOBILE La production d’un capot moteur utilisant le process RTM-HP montre clairement l’importance de la surveillance de la pression dans l’empreinte lors du transfert et de la cuisson de la résine. Afin de minimiser les temps de cycle, des résines dites réactives sont utilisées dans ce process. Cette particularité nécessite des vitesses d’injection plus rapide et génère donc l’augmentation significative de la pression au regard d’un process de RTM conventionnel (basse pression). La pression dans le moule est de l’ordre de 150 bars en process RTM-HP. Le capot moteur est un composant relativement grand et lourd, ainsi il constitue une cible de choix dans une stratégie de réduction de masse avec l’emploi de matériaux légers. Un capot moteur doit répondre aux exigences de catégorie A pour l’état de surface (Perfection de 38 IESSAIS & SIMULATIONS • N°132 • Février 2018

MESURES Courbe 1 La mise au vide du moule est la première phase du process. Le niveau de vide et sa persistance sont des facteurs clés pour s’assurer de l’absence d’inclusion d’air dans la pièce finie. Un échec de la mise au vide suggère un problème lié à la fonction d’étanchéité du moule. Une mise au vide inadéquate peut-être détectée par la courbe de pression. Une fenêtre de surveillance positionnée autour de la courbe permet la détection automatique de ce phénomène. Le cycle pourraêtre interrompu avant l’injection de la pièce et donc avant la création d’une pièce non conforme. Cette interruption permettra d’éviter la consommation inutile de matière première. (Voir Figure 2, courbe 1). préforme, ou dans l’orientation des couches individuelles, voire même la présence de corps étrangers dans le moule. Les fenêtres de surveillance garantissent la conformité du gradient (voir Figure 2, courbes 2 et 3). Combinées à l’analyse du signal de pression de déplacement de la vis d’injection, les déviations pourront être analysées pour exclure ou confirmer un problème de non-conformité de préforme et ainsi sécuriser la qualité des pièces livrées. La deuxième phase est l’injection de la résine. Dès que la résine atteint la position du capteur, la pression augmente. Ceci représente l’augmentation de la résistance à l’écoulement que la résine doit surmonter pour une imprégnation complète et conforme de la préforme. L’augmentation du signal de pression pendant cette phase d’injection dépend de la perméabilité de la préforme. Des écarts de gradient de pression pour le cycle en cours par rapport au gradient de pression de référence indiquent des problèmes comme des différences dans la composition de la www.mpihome.com Dernières technologies pour vos analyses NVH Des solutions pour le test, l’analyse et la génération de rapport en bruit et vibration pour relever les défis d’aujourd’hui et de demain. Le logiciel m+p Analyzer prend en charge des instruments de précision pour une utilisation portable sur le terrain et en laboratoire. Nos produits combinent souplesse et efficacité avec la formation, le conseil et le soutien pour assurer des résultats réussis pour toutes vos applications NVH. De l’acquisition de données temporelles à la mesure de contrainte et de dynamique des structures. m+p international Sarl 5, rue du Chant des Oiseaux 78360 Montesson Tel : (+33) (0) 1 30 15 78 74 sales.fr@mpihome.com www.mpihome.com ESSAIS & SIMULATIONS • N°132 • Février 2018 I39

Essais et Simulations - Découvrez la revue en version digitale

Pour vous abonner, joindre la rédaction, communiquer dans la revue ou simplement avoir plus d'informations sur votre métier, rendez-vous sur notre site internet :

www.essais-simulations.com