Résumés des thèses 2003
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Consolidation d'un tissu de roving comminglé
par : Danny J.Y.S. Pagé PhD (Chem Eng.)
Directeurs : Dr. P.J.Bates, Dr. H.W.Bonin et Dr. V.T. Bui
Résumé
La consolidation des composites thermoplastiques est un procédé important dans l’industrie qui produit le mouillage du renforcement par la résine et élimine l’air de façon à optimiser les propriétés mécaniques. Une étude a été effectuée sur la consolidation d’un tissu de roving comminglé, sous tension biaxiale, avec une contrainte compressive et sous la chaleur. Le matériel était un tissu croisé 2-2 composé de fibres continues à 60% verre et 40% polypropylène. L’étude de ce processus complexe fut divisé en trois parties. La première consistant à mesurer et modéliser la compressibilité transverse d’un roving comminglé. Cette étude permet de déterminer le taux de fibre dans le roving en fonction de la contrainte compressive appliquée. La seconde partie consistait à mesurer et modéliser le changement d’épaisseur d’un tissu de roving comminglé en fonction de la tension biaxiale. Ce travail consistait à définir des régions de perméabilité dans le tissu pouvant être utilisée pour modéliser la consolidation. La troisième partie consistait à mesurer l’écoulement de la résine lors de la consolidation à 210°C, ainsi que les propriétés mécaniques et les taux de vide et de fibre dans le matériel consolidé. Les résultats ont été comparés en fonction de la pression appliquée (0.2-2 MPa), du temps de consolidation (10-100 seconds) et de la tension biaxiale (10-40 MPa). Les propriétés mécaniques ont démontré une forte dépendance au taux de fibre, qui augmentait avec la pression appliquée et le temps de consolidation. La tension biaxiale a aussi augmentée les propriétés mécaniques en raison de l’amélioration de l’orientation des fibres. Le taux de vide a subi une réduction rapide au début de la consolidation et, un taux aussi bas que 2%, a été observé aux pressions les plus élevées. Le model prédit l’écoulement de la résine observée lors de la consolidation et les taux de fibre et de vide du matériel consolidé.
