Cygnet Texkimp lance la première ligne de production commerciale de rubans thermoplastiques à haut volume

Le constructeur de machines britannique et spécialiste de la conversion de fibres Cygnet Texkimp (Northwich, Cheshire, Royaume-Uni) a dévoilé une ligne thermoplastique prête pour la production pour fabriquer des rubans thermoplastiques en grands volumes.

Cygnet Texkimp dit que sa ligne Direct Melt Impregnation Thermoplastic Line (DMITL) est considérée comme la première ligne de fabrication thermoplastique commercialement disponible capable d'utiliser des polymères standards, du polypropylène (PP) au polyétheréthercétone (PEEK), pour créer des préimprégnés thermoplastiques de haute qualité à l'échelle industrielle.

Andy Whitham, responsable technique chez Cygnet Texkimp, dit que la DMITL, dans sa configuration actuelle, peut opérer à des vitesses jusqu'à 20 mètres/minute produisant des rubans en largeurs variant d'un seul fil (towpreg) jusqu'à 600 millimètres. De plus, il dit, le système peut être configuré pour produire des rubans plus larges que 600 millimètres.

Whitham ajoute que Cygnet Texkimp, à ce jour, a travaillé principalement avec de la fibre de carbone UD sur la DMITL, mais s'attend à des résultats similaires avec la fibre de verre, basé sur des essais limités effectués avec ce type de fibre. Bien que Cygnet Texkimp n'ait traité que PP et PEEK sur la DMITL, Whitham dit que l'entreprise s'attend à ce que le système puisse traiter n'importe quel thermoplastique avec une température de fusion de 200-400 °C, avec la réserve que la viscosité de la fonte affecte la capacité du polymère à imprégner le faisceau de fibres.

Le contrôle et la tolérance de la fraction volumique de fibres (FVF), dit Whitham, peuvent être maintenus à ou près de 60 %. De plus, il note : « Les autres défis sont la distribution uniforme du polymère à travers les filaments, et le contenu en vides. Obtenir la bonne quantité de polymère sur la feuille est relativement simple. Un des aspects dont nous sommes le plus satisfaits est la bonne imprégnation avec des FVF raisonnables. »

Bien que la DMITL soit adaptée pour la production de rubans pour applications aérospatiales, Whitham dit, la position hautement niche des thermoplastiques dans l'aérospatial, combinée avec les défis de qualification, a contraint Cygnet Texkimp à cibler initialement les marchés automobile et industriel avec ce système. Le filament winding thermoplastique, par exemple, dit Whitham, est jugé plus facilement accessible par cette technologie.

« Pour la première fois, nous offrons aux marchés industriels grand public, incluant automobile et construction, une façon viable de fabriquer des thermoplastiques efficacement et en hauts volumes en utilisant des matières premières standards et des chaînes d'approvisionnement sécurisées », explique Whitham.

« Les thermoplastiques sont attractifs car ils sont légers, résistants, chimiquement stables, durables et recyclables », ajoute Whitham. « Cependant, le coût et la disponibilité des matières premières spécialisées utilisées pour les faire et la complexité des procédés de fabrication existants ont jusqu'à présent empêché toutes les applications sauf les plus haut de gamme — à savoir aérospatiale, voitures de sport, clubs de golf et éoliennes — de les adopter. Nous avons développé une façon plus simple, plus propre, plus rapide, plus rentable de fabriquer des composites thermoplastiques en hauts volumes. En utilisant du polymère standard en forme de granulés, nous avons significativement simplifié et raccourci le processus sans compromettre la qualité et la performance du produit final. Nous avons créé une machine compacte qui peut facilement être logée dans une installation de fabrication relativement petite et ne nécessite aucune connaissance particulière de spécialiste pour opérer. »