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Rattrapage JEC #12 : les époxys à polymérisation rapide de Huntsman


Huntsman Advanced Materials (basé aux États-Unis) a annoncé au salon JEC World 2016 avoir développé une nouvelle résine époxy associée à un procédé de moulage par compression innovant et économique.

L’objectif d’Huntsman est de simplifier la production des pièces composites structurales et de réduire les temps de cycle, jusqu’à une minute, sans post-cuisson, pour les applications à grandes séries, comme l’automobile.

Des résines époxys polymérisées en 30 secondes

Une résine de la marque ARALDITE est actuellement utilisée pour produire les véhicules des séries « i » de BMW. Avec un temps de polymérisation de 2 minutes à 130°C, le temps de cycle total est d’environ 2 minutes et 30 secondes.

Cependant, le système époxy à polymérisation rapide le plus récent d’Huntsman polymérise en à peine 30 secondes, et possède une Tg (température de transition vitreuse) plus élevée. La nouvelle résine permet ainsi une polymérisation jusqu’à 150°C, avec un cycle de compression d’une minute seulement, sans qu’il soit nécessaire de post-cuire la pièce par la suite. Après polymérisation, l’époxy présente un allongement en traction de plus de 5 %, et une Tg de 120°C.

La santé matière du RTM haute pression ou de l’autoclave, à moindre coût

En complément de ces nouvelles résines époxy, Huntsman a aussi développé un procédé innovant et simple de « moulage par compression sous fluide dynamique » (Dynamic Fluid Compression Molding DFCM). Ce procédé supprime la nécessité d’injecter la résine à haute pression, et dans de nombreux cas, une préforme n’est même plus nécessaire.

L’imprégnation de la résine se produit à travers l’épaisseur des tissus, réduisant considérablement les risques de déplacer les fibres, ce qui est un problème souvent rencontré avec le RTM (Resin Transfer Moulding, moulage par transfert de résine).

Des essais menés par le fournisseur ont démontré que cette technologie permettait de réduire la porosité des stratifiés par rapport au procédé conventionnel de moulage par compression en voie humide (wet-compression molding, WCM).

Les taux de porosités obtenus sont inférieurs à 1 %, une valeur comparable à celles obtenues par RTM haute-pression ou autoclave, y compris dans les pièces fortement embouties. Des taux de fibres volumiques de 66% sont atteints facilement sans précautions particulières.

Le nouveau procédé DFCM met en jeu des pressions plus faibles, et des presses moins puissantes, sans qu’il soit nécessaire d’utiliser un équipement d’injection haute pression. De plus, le procédé DFCM est économe en résine, car il n’y a plus besoin de prévoir des surplus de fibres ou de résine pour chasser l’air des pièces.

Ce nouveau procédé permet de fabriquer rapidement des pièces thermoplastiques, évitant les surcoûts liés aux préimprégnés ou aux matériaux thermoplastiques.

Source  : « JEC World 2016, the full report », Jeff Sloan, Sara Black et Donna Dawson, Composites World, 29 mars 2016.

Crédit photo : Huntsman

Cet article fait partie de la série « Rattrapage de printemps » du salon JEC 2016 : chaque jour, retrouvez sur le Journal du Composite un nouvel extrait du compte-rendu réalisé par l’équipe de Composites World.

Voir toute la série…


A propos de Magalie Castaing

Après 10 ans d’ingénierie mécanique dans le secteur de la défense, j’ai créé une entreprise de développement web : Kasutan. Le Journal du composite est l’intersection de mes différents métiers : ingénierie, langues et internet.