Le polymère renforcé de fibres (FRP) est un plastique composite fabriqué à partir d'une matrice ou d'un adhésif renforcé de fibres. Par conséquent, le processus FRP nécessite deux étapes: la fabrication de matériaux fibreux et la liaison de matériaux avec des plastiques polymères.

Fabrication de fibres
Les préformes en fibres sont fabriquées par le tissage, le tissage, la couture et le tricot. Le tissage est utilisé pour la fabrication de fibres 2D et 3D et convient à la fabrication de produits étroits et de grande valeur. Cependant, il présente également des inconvénients. Premièrement, le tissage de plusieurs couches de fibres est long et coûteux. De plus, il est difficile de fabriquer des tissus dont les fibres sont orientées à un angle autre que 90 degrés.

Le tissage est beaucoup mieux à cet égard, car il permet aux fibres de s'aligner les unes sur les autres à un angle de 45 degrés. Grâce au tissage en deux étapes, les fabricants peuvent fabriquer des pièces préformées de presque toutes les formes.

Le tricot produit généralement des tissus 2D, mais les tissus multicouches peuvent également être produits à l'aide de machines équipées de plusieurs lits d'aiguilles.

La couture est sans doute la technique la plus directe pour la fabrication de préformes et est très appréciée pour son applicabilité dans les coutures préimprégnées et tissées à sec.

Processus de moulage
Le collage des fibres et des plastiques polymères est la deuxième et la plus critique partie de la fabrication de FRP. Peut être réalisé grâce à divers processus, notamment le moulage par compression, le moulage par airbag, le stratification humide, le moulage de mandrin, le pistolet hacheur, l'autoclave et les sacs sous vide, l'enroulement de filaments et la pultrusion.

Nous nous concentrons sur la pultrusion, qui est sans doute la méthode de production FRP la plus populaire à l'heure actuelle.

Qu'est-ce que la pultrusion?
La pultrusion est une technologie de fabrication qui fabrique des formes de structures FRP continues sans changer la section transversale.

Typiquement, la pultrusion consiste à tirer des matières premières (revêtements de surface en polymère, fibres de renforcement textile, formulations de résine, etc.) sur des moules de moulage métalliques chauffés.

Le matériau de renforcement est généralement de forme continue, comme une mèche ou une mèche en fibre de verre à partir d'un arbre creux, ou un coussin de brin continu.

Les mélanges de résine sont utilisés pour imprégner les matériaux de renforcement, qui sont formés par imprégnation et traversent des moules en acier chauffés. La chaleur déclenche une réaction catalytique qui durcit la résine pour lui donner un profil rigide qui simule la forme de la cavité.

La pultrusion de FRP est utilisée dans un large éventail d'applications dans diverses industries, car elles peuvent être manipulées pour imiter des propriétés utiles tout en ignorant les propriétés inférieures des matériaux traditionnels.

Existe plusieurs variantes du procédé de pultrusion, de l'utilisation d'un extracteur alternatif à un extracteur sur chenilles, mais les concepts de base sont fondamentalement les mêmes pour tous les procédés.

Échec du processus de pultrusion
Première étape: mouillage de la résine
Les matériaux renforcés de fibres sont placés dans des bobines à coussin continu (CSM) et livrés en rouleaux divisés en largeurs souhaitées. Le travail de la canette CSM consiste principalement à classer les barres d'armature avant qu'elles ne soient introduites dans la plaque de guidage.

D'autre part, la plaque de guidage positionne la mèche et le tampon d'épandage avant qu'ils ne pénètrent dans le bain de résine liquide. Un bain de résine est un mélange de résine, de catalyseur, de charge, d'agent mouillant et de pigment.

L'intérieur de la rainure en résine pultrudée est construit pour optimiser le mouillage amélioré. Le mouillage peut être optimisé en maintenant le matériau de renforcement séparé dans le bain de résine.

Lorsque les renforts mouillés quittent le bain, ils sont formés sous forme de coussins plats avant d'être placés dans le préformeur.

Phase 2: Préformage
Dans la machine de préformage, les coussinets de renforcement et les mèches sont reformés pour se rapprocher le plus possible de la cavité du moule. C'est le travail principal de la machine de préformage: mouler le matériau d'armature avant son entrée.