Durcissement à l'autoclave ou hors autoclave :quelle est la différence ?

Avec son tissage caractéristique et un mélange presque parfait de résistance, de légèreté et de rigidité, le matériau en fibre de carbone a rendu fou les ingénieurs depuis sa découverte en 1958.

Par conséquent, bénéficiant d'une résistance dix fois supérieure à celle de l'acier et d'une fraction du poids. Pas étonnant que les entreprises automobiles et aérospatiales aient incorporé ce matériau dans leurs conceptions.

En 1981, la McLaren MP4/1 incarnait le premier châssis composite en fibre de carbone. Aujourd'hui, plus de 60 % des voitures de Formule 1 de l'équipe McLaren Mercedes sont construites à partir de composites en fibre de carbone.

Avec la forte demande pour le matériau et des coûts encore plus élevés pour le produire, les scientifiques et les ingénieurs recherchent rigoureusement des moyens légèrement moins laborieux et coûteux pour le produire.

Les processus d'autoclave et hors autoclave produisent un matériau composite en fibre de carbone. Quelles sont les différences et quelle méthode est la meilleure ?

Voyons les différences.

Différences

L'autoclave le plus connu et le plus utilisé chauffe le récipient sous pression qui utilise une haute pression pour traiter et durcir les matériaux.

Les autoclaves nécessitent un investissement important en capital. Ils consomment beaucoup d'énergie, sont coûteux à exploiter et limitent la taille des composants. Les autoclaves ne permettent pas non plus les ajustements en cours de fabrication des sacs sous vide ou de l'outillage.

Les autoclaves demandent beaucoup de travail et ont un temps de cycle lent, le volume de production peut être limité.

Hors autoclave (OOA) est un processus qui permet d'obtenir la même qualité qu'un autoclave.

La différence avec le durcissement OOA est qu'il permet d'éliminer les vides et la teneur en fibres souhaitée en plaçant la couche dans un moule fermé et en appliquant le vide, la pression et la chaleur par des moyens autres qu'un autoclave.

Fibre de carbone préimprégnée hors autoclave

Le renfort en fibre de carbone préimprégné est l'une des techniques les plus avancées pour la fabrication de matériaux composites. Avec une finition de surface de haute qualité et une faible teneur en résine, les composites en fibre de carbone préimprégné OOA ont d'excellentes performances structurelles.

Les préimprégnés OOA durcissent à des pressions et des températures inférieures à celles des méthodes d'autoclave traditionnelles. Les préimprégnés OOA durcissent à 93 °C ou 121 °C par rapport à l'autoclave traditionnel à 177 °C.

La fibre de carbone préimprégnée non durcie est également facile à manipuler et peut être coupée à la main et posée avec précision dans des moules détaillés et complexes. Cela en fait un processus idéal pour les pièces plus petites et plus complexes.

OOA dans l'aérospatiale

La NASA a déjà exploré l'idée de construire un autoclave de 12 m sur 24 m (40 pi sur 80 pi) pour traiter les barils de lanceur de 10 m/33 pi de diamètre. Ils ont découvert qu'il en coûterait environ 40 millions de dollars pour construire cet autoclave gigantesque.

En outre, ils ont découvert que l'installation coûterait 60 millions de dollars supplémentaires. Cela n'inclut pas le coût de l'azote et la puissance nécessaire pour le faire fonctionner.

Alors, la production de grands matériaux composites est-elle viable sans les énormes coûts initiaux de construction et d'hébergement d'un autoclave suffisamment grand ?

Il semble que les composites polymérisés par OOA pourraient être la réponse

En effet, l'une des démonstrations les plus notables à ce jour d'une grande structure durcie par OOA est sans doute le X-55 Advanced Composite Cargo Aircraft (ACCA) de Lockheed Martin.

Le X-55 a été construit avec un fuselage de 60 pieds/18 m de long entièrement fait de matériaux composites de pointe. Le grand fuselage composite est construit à l'aide de huit pièces de MTM-45 VBO d'ACG.

Autoclave ou hors autoclave ?

En utilisant de nouvelles méthodes OOA combinées aux méthodes traditionnelles de durcissement à l'autoclave, SMI est en mesure de fournir à ses clients des composants composites hautement personnalisables et de qualité.

SMI se consacre à rester à la pointe des technologies de pointe dans la fabrication de composites. Par conséquent, l'avenir des méthodes OOA nous passionne.

En résumé, si vous souhaitez savoir combien il en coûtera pour faire fabriquer vos pièces composites par SMI, contactez-nous dès aujourd'hui !