Composition des composites

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décembre 2017

Un matériau composite est un mélange, un assemblage d’au moins deux types de matériaux non miscibles, de natures différentes, dont les propriétés, complémentaires, augmentent les performances de l’ensemble.

 L’intérêt des composites est qu’ils offrent une résistance comparable, voire parfois supérieure à celle des alliages métalliques, tout en étant plus légers. Ils offrent également une grande liberté de mise en forme.

Dans un composite, on distingue l’ossature (ou renfort), qui apporte la résistance mécanique aux contraintes, et la matrice, qui lie le tout. Les matrices sont des résines thermoplastiques (nylon, polypropylène...) ou thermodurcissables (époxy, polyester...), tandis que les renforts peuvent être organiques (fibres d’aramide...), minéraux (fibres de verre, de carbone, de basalte...) ou métalliques (alumine) et disponibles sous différentes formes : fibres courtes, longues, tressage...

Une pièce en matériaux composites est le plus souvent réalisée par injection : la résine et les fibres (courtes) sont mélangées et injectées dans un moule puis la pièce est démoulée, polie et parfois recouverte de couches supplémentaires de renfort (en fibres longues). La mise en œuvre peut être assez longue et l’outillage coûteux.

L’impression 3D, ou fabrication additive, vient considérablement raccourcir les délais : « Il est possible d’intégrer des fibres courtes, jusqu’à quelques centaines de microns de longueur, aux plastiques destinés à l’impression 3D, tant qu’elles peuvent passer dans les buses des imprimantes, souligne Yves Grohens, directeur du plateau technique ComposiTic de l’Université Bretagne Sud. Cela permet de réaliser rapidement des prototypes fonctionnels, c’est-à-dire qui ne cassent pas ! » Un gain de temps énorme dans tout le processus de fabrication. L’autre avantage est l’économie de matériau et le gain de poids. Car en fabrication additive, on ne dépose du matériau qu’aux endroits voulus. Contrairement à l’usinage où, pour fabriquer une pièce en creux, il faut souvent passer par un bloc plein qu’il faut ensuite évider.

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Nathalie Blanc

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