FR2868008A1

FR2868008A1 - Multi-layer material complex for vacuum-moulded articles contains three-layer film of material that is permeable at least to gases acting as drainage felt

Info

Publication number: FR2868008A1
Application number: FR0450583A
Authority: FR
Inventors: Philippe Gouthez; Mulatier Bernard De
Original assignee: DIATEX SA
Current assignee: DIATEX SA
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2005-09-30
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: FR2868008B1

Abstract

The multi-layer complex, used in the manufacture of a vacuummoulded, resin-impregnated composition material, has a separating fabric (12), a film layer (13) that is permeable at least to gases and a textile layer that acts as a drainage felt (16) above it. The gas permeable film is in three layers - an upper layer in contact with the textile to act as a drainage felt, a central layer and a lower layer in contact with the separating fabric, with the central layer having a melting point above that of the upper and lower layers. The melting point of the central layer is between 150 and 180 degrees C, while that of the upper layer is 70 to 85 degrees C and that of the lower layer is about 100 degrees C.

Description

COMPLEXE MULTICOUCHE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE PIECE EN MATERIAUMULTILAYER COMPLEX AND PROCESS FOR MANUFACTURING A MATERIAL PART

COMPOSITE UTILISANT UN TEL COMPLEXECOMPOSITE USING SUCH A COMPLEX

La présente invention concerne un complexe multicouche employé pour la mise en oeuvre de procédés de fabrication par moulage sous vide de pièces en matériau composite incorporant des renforts et une résine polymère thermodurcissable ou thermoplastique. The present invention relates to a multilayer complex used for the implementation of manufacturing processes by vacuum molding of composite material parts incorporating reinforcements and a thermosetting or thermoplastic polymer resin.

Les matériaux composites entrent de plus en plus dans la conception et dans réalisation d'objets divers pour des raisons de résistance, de légèreté, de facilité à être conformé. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications, telles que des coques et des structures de bateaux, des skis, des pièces automobiles, des profilés pour l'industrie aéronautique, des pièces structurelles pour l'industrie, des pièces de capotage et d'autres encore. L'un des procédés actuels de fabrication de matériaux composites consiste à réaliser un moulage sous vide du ou des matériaux entrant dans la composition de la pièce. La mise en oeuvre d'un tel moulage comprend plusieurs phases successives. Composite materials are increasingly entering the design and realization of various objects for reasons of strength, lightness, ease to be consistent. They are used in many applications, such as hulls and boat structures, skis, auto parts, aerospace industry profiles, structural parts for the industry, roll over parts and more. . One of the current methods of manufacturing composite materials is to make a vacuum molding of the material or materials used in the composition of the piece. The implementation of such a molding comprises several successive phases.

Dans une première phase, une contre-forme est tout d'abord réalisée, par exemple en bois, en plâtre, en plastique, en matériau composite ou encore en métal. Cette contre- forme présente une forme tridimensionnelle complémentaire à celle de la pièce souhaitée. Elle peut être enduite d'un agent facilitant le démoulage. In a first phase, a counter-form is first made, for example wood, plaster, plastic, composite material or metal. This counter-form has a three-dimensional shape complementary to that of the desired part. It can be coated with an agent facilitating demolding.

Dans une deuxième phase, différentes couches dites de renfort, par exemple à base de tissus ou de mats fibreux, sont disposées successivement sur la contre-forme, pour former une ébauche. Ces tissus peuvent par exemple être en fibres de carbone, fibre de verre, fibre d'aramide. Avant ou pendant le dépôt, chaque couche est imprégnée ou enduite d'une résine thermodurcissable ou thermoplastique, telle que par exemple des résines époxy, polyester, vinylester, phénoliques, des résines thermoplastiques et d'autres encore. L'empilement des couches est effectué jusqu'à l'obtention de l'épaisseur désirée. In a second phase, different so-called reinforcing layers, for example based on fibrous fabrics or mats, are successively arranged on the counter-form, to form a blank. These fabrics may for example be carbon fiber, fiberglass, aramid fiber. Before or during the deposition, each layer is impregnated or coated with a thermosetting or thermoplastic resin, such as, for example, epoxy, polyester, vinylester, phenolic resins, thermoplastic resins and the like. The stacking of the layers is carried out until the desired thickness is obtained.

Dans une troisième phase, l'ensemble des couches de renfort est recouverte d'une feuille étanche et souple, qui joue le rôle d'un couvercle flexible pour la contre-forme. Puis un vide est appliqué à l'intérieur du moule, entre la contre-forme et la feuille étanche. Ceci permet de conformer la pièce saturée de résine souhaitée à la forme de la contre-forme, d'enlever l'excédent de résine et de procéder à un dégazage d'air et de solvants. Dans une quatrième phase, l'ensemble est soumis à une élévation de température correspondant, soit à la température de durcissement de la résine thermodurcissable, soit à la température de ramollissement de la résine thermoplastique. In a third phase, the set of reinforcement layers is covered with a waterproof and flexible sheet, which plays the role of a flexible cover for the against-shape. Then a vacuum is applied inside the mold, between the counter-form and the waterproof sheet. This makes it possible to shape the saturated part of the desired resin in the shape of the counterform, to remove the excess resin and to degassed air and solvents. In a fourth phase, the assembly is subjected to a rise in temperature corresponding either to the curing temperature of the thermosetting resin or to the softening temperature of the thermoplastic resin.

Dans une cinquième et dernière phase, l'ensemble est refroidi puis le démoulage est effectué. In a fifth and final phase, the assembly is cooled and the mold is removed.

Art antérieur Dans les procédés connus de moulage sous vide, des couches supplémentaires sont utilisées comme couvercle flexible en étant interposées entre le couvercle du moule et la face restant apparente de l'ébauche saturée de résine polymère. Ainsi, un tissu d'arrachage est positionné tout d'abord sur la dernière couche de renfort imprégnée de résine. Ce tissu a pour fonction de permettre, après arrachage sur la pièce durcie, la formation d'un état de surface rugueux pour la pièce en matériau composite. Cet état de surface est utile pour les opérations ultérieures de peinture, d'assemblage notamment. Lors du moulage ce tissu permet également de répartir uniformément la résine et d'éviter l'apparition de bulles gazeuses (par exemple d'air) dans le composite. Le tissu doit donc s'imprégner, laisser passer la résine et s'arracher aisément. PRIOR ART In known vacuum molding processes, additional layers are used as a flexible cover by being interposed between the mold cover and the remaining apparent face of the saturated resin blank. Thus, a tear-off fabric is positioned first on the last reinforcement layer impregnated with resin. This fabric has the function of allowing, after tearing on the hardened part, the formation of a rough surface condition for the piece of composite material. This surface condition is useful for subsequent painting operations, including assembly. During molding, this fabric also makes it possible to evenly distribute the resin and to prevent the appearance of gaseous bubbles (for example air) in the composite. The fabric must soak, let the resin and tear easily.

Après mise en place du tissu, une feuille perméable, c'est-à-dire par exemple un film perforé, est disposée sur le tissu. Ce film va permettre un passage et une absorption contrôlée de résine pour obtenir le pourcentage voulu de fibres dans le composite. Un feutre de pompage ou de drainage recouvre ensuite l'ensemble tissu d'arrachage et film. Ce feutre présente une structure relativement aérée, pour ne pas opposer de résistance à la résine qui l'atteint et qui est aspirée lors de la mise sous vide. Ce feutre permet une aspiration homogène de l'air et des solvants se dégageant lors de la polymérisation. After placing the fabric, a permeable sheet, i.e., for example a perforated film, is disposed on the fabric. This film will allow passage and controlled absorption of resin to achieve the desired percentage of fibers in the composite. A pumping or draining felt then covers the tear-off and film assembly. This felt has a relatively aerated structure, so as not to resist the resin that reaches it and which is sucked during the evacuation. This felt allows a homogeneous suction of air and solvents released during the polymerization.

Une fois le composite terminé avec polymérisation complète, le tissu d'arrachage, la feuille perméable et le tissu de pompage sont enlevés. On conçoit que la mise en place séparée de ces différentes couches additionnelles (tissu d'arrachage, film perforé et feutre de drainage) est relativement délicate, notamment lorsque le moulage a lieu sur des contre-formes verticales. Cette préparation peut donner lieu à des recouvrements pour les pièces de grande taille. Ces recouvrements peuvent former des déformations sur la pièce fine, avec donc des zones de fragilisation, ils modifient également la porosité des couches additionnelles. Once the composite is complete with complete polymerization, the tear-off fabric, the permeable sheet and the pumping fabric are removed. It is conceivable that the separate placement of these different additional layers (tearing fabric, perforated film and drainage felt) is relatively delicate, especially when the molding takes place on vertical counter-forms. This preparation can give rise to recoveries for large parts. These overlays can form deformations on the thin part, with zones of embrittlement, they also modify the porosity of the additional layers.

Le document FR- 2.676.960 décrit une solution à ces problèmes. Ainsi, cette solution consiste à utiliser un complexe multicouche préexistant, qui se positionne sur l'une des faces de la pièce ou ébauche saturée de résine. Ce complexe regroupe les trois éléments successifs décrits cidessus en un seul. Il comprend le tissu d'arrachage adhérant directement sur l'ébauche, la feuille ou film perméable aux résines et aux gaz, et le feutre de drainage pour le pompage. FR-2.676.960 describes a solution to these problems. Thus, this solution consists in using a pre-existing multilayer complex, which is positioned on one of the faces of the piece or blank saturated with resin. This complex brings together the three successive elements described above in one. It includes the tear-off fabric adhered directly to the blank, the resins and gases permeable sheet or film, and the drainage felt for pumping.

Cependant un tel complexe présente des inconvénients lors de son élimination, inconvénients qui résultent de ses avantages lors de sa pose. En effet, le complexe s'applique en un seul tenant et il s'enlève donc en un seul tenant. En d'autres termes, lorsque l'on cherche à l'enlever, on retire non seulement le feutre de drainage et le film mais aussi le tissu d'arrachage. Or, pour conserver une protection de la pièce, il peut y avoir un intérêt à ne retirer le tissu d'arrachage que plus tardivement, par exemple juste avant les opérations d'assemblage, de peinture ou autre. Si l'on souhaite n'éliminer que le feutre de drainage, on est confronté à un inconvénient d'arrachage. However, such a complex has drawbacks during its elimination, disadvantages that result from its advantages during its installation. Indeed, the complex is applied in one piece and it is removed in one piece. In other words, when it is desired to remove it, not only the drainage felt and the film are removed, but also the tear-off fabric. However, to maintain protection of the part, it may be advantageous to remove the tear-off fabric only later, for example just before assembling operations, painting or other. If one wishes to eliminate only the drainage felt, one is faced with a drawback disadvantage.

En effet, le complexe est difficile à retirer partiellement, car la résine thermodurcissable ou thermoplastique a polymérisé dans le feutre de drainage. Ainsi, il est impossible de ne retirer que le feutre de drainage et le film. Si on souhaite garder une protection avant les opérations secondaires, il convient de laisser le complexe sur la pièce. Ceci confère à la pièce intermédiaire en composite durci un aspect extérieur assez médiocre. En outre, la surface de cette pièce intermédiaire va être salissante, les poussières venant se coller au feutre restant. Indeed, the complex is difficult to partially remove because the thermosetting or thermoplastic resin has polymerized in the drainage felt. Thus, it is impossible to remove only the drainage felt and the film. If you want to keep a protection before the secondary operations, it is advisable to leave the complex on the part. This gives the cured composite intermediate part a rather mediocre external appearance. In addition, the surface of this intermediate piece will be messy, the dust coming to stick to the remaining felt.

Exposé de l'invention Un premier problème que se propose de résoudre l'invention est d'obtenir un complexe multicouche permettant de conférer, après son arrachage, un très bel aspect et une finition supérieure de la pièce en matériau composite. Un deuxième problème est la réalisation d'un complexe multicouche présentant une excellente efficacité en ce qui concerne sa séparation de la pièce en matériau composite. Un troisième problème est d'utiliser un complexe multicouche présentant plusieurs possibilités de délaminage, permettant d'obtenir une pièce en matériau composite intermédiaire protégée par l'une des couches de ce complexe. Un quatrième problème est d'éviter un collage entre les couches de matériaux du complexe, afin d'éviter l'introduction de colles et solvants incompatibles avec la résine et/ou les applications de la pièce composite. Un cinquième problème est la mise au point d'un procédé simplifié de fabrication de pièces en matériau composite par moulage sous vide, permettant d'obtenir immédiatement ces pièces directement utilisables, sans étapes de finition supplémentaires. DISCLOSURE OF THE INVENTION A first problem to be solved by the invention is to obtain a multilayer complex which makes it possible, after tearing, to give a very attractive appearance and a superior finish to the composite material part. A second problem is the production of a multilayer complex exhibiting excellent efficiency as regards its separation from the composite material part. A third problem is to use a multilayer complex having several possibilities of delamination, to obtain a piece of intermediate composite material protected by one of the layers of this complex. A fourth problem is to avoid bonding between the layers of materials of the complex, to avoid the introduction of glues and solvents incompatible with the resin and / or the applications of the composite part. A fifth problem is the development of a simplified process for manufacturing parts made of composite material by vacuum molding, to obtain immediately these directly usable parts, without additional finishing steps.

De façon connue, un complexe multicouche, destiné à être employé lors de la fabrication d'une pièce en matériau composite imprégné d'un matériau polymère, par moulage sous vide, comprend un tissu d'arrachage venant en contact avec la pièce en matériau composite, un film perméable au moins aux gaz positionné sur le tissu d'arrachage et un textile jouant le rôle de feutre de drainage positionné sur le film. In known manner, a multilayer complex, intended to be used during the manufacture of a piece of composite material impregnated with a polymeric material, by vacuum molding, comprises a tear-off fabric coming into contact with the composite material part. , a film permeable at least to the gas positioned on the tear-off fabric and a textile acting as a drainage felt positioned on the film.

Conformément à un premier aspect de l'invention, le complexe est caractérisé en ce que le film perméable au moins aux gaz est un film tricouche présentant une couche supérieure venant en contact avec le textile jouant le rôle de feutre de drainage, une couche centrale et une couche inférieure venant en contact avec le tissu d'arrachage, la couche centrale possédant une température de fusion supérieure à la température de fusion de la couche supérieure et à la température de fusion de la couche inférieure. According to a first aspect of the invention, the complex is characterized in that the at least one gas-permeable film is a three-layer film having a top layer coming into contact with the textile acting as a drainage felt, a central layer and a lower layer contacting the tear-off fabric, the core layer having a melting temperature higher than the melting temperature of the upper layer and the melting temperature of the lower layer.

Autrement dit, avec un tel film inclus au sein du complexe, le décollage va pouvoir s'effectuer principalement par délaminage du film lui-même et séparation nette de ses couches élémentaires. Avec un tel complexe, un premier arrachage en fin de polymérisation va livrer la pièce en composite accompagnée de, et protégée par, et par le tissu d'arrachage jouant un rôle de matériau protecteur, recouvert tout ou partie de la couche inférieure du film tricouche. Enfin un second arrachage va libérer la pièce en composite de la couche inférieure du film tricouche et du tissu d'arrachage. In other words, with such a film included within the complex, the takeoff will be carried out mainly by delamination of the film itself and clear separation of its elementary layers. With such a complex, a first pulling at the end of the polymerization will deliver the composite part accompanied by and protected by, and by the tearing fabric acting as a protective material, covered all or part of the lower layer of the three-layer film . Finally, a second pulling will release the composite part of the lower layer of the three-layer film and the tear-off fabric.

Très préférentiellement, la couche centrale du film peut présenter une température de fusion sensiblement comprise entre 150 C et 180 C, afin de résister aux températures de durcissement de la résine thermodurcissable et de ramollissement de la résine thermoplastique. En effet, avec une température de fusion comprise dans cette plage, on s'assure que la couche élémentaire centrale du film ne fond pas pendant les étapes de cuisson et de polymérisation. On empêche ainsi que les couches élémentaires externes, supérieure et inférieure, ne se mélangent, et provoquent un collage résistant entre le tissu d'arrachage et le feutre de drainage. De manière favorable, la couche supérieure du film peut présenter une température de fusion sensiblement comprise entre 70 C et 85 C, afin de réaliser une adhésion au textile jouant le rôle de feutre de drainage. La couche inférieure du film peut présenter une température de fusion voisine de 100 C, afin de réaliser une adhésion au tissu d'arrachage. Very preferably, the central layer of the film may have a melting temperature of substantially between 150 ° C. and 180 ° C. in order to withstand the hardening temperatures of the thermosetting resin and the softening of the thermoplastic resin. Indeed, with a melting temperature in this range, it is ensured that the central elementary layer of the film does not melt during the firing and polymerization steps. This prevents the upper and lower outer elemental layers from mixing and causing strong bonding between the tear-off fabric and the drainage felt. Favorably, the upper layer of the film may have a melting temperature substantially between 70 ° C. and 85 ° C., in order to achieve adhesion to the textile acting as a drainage felt. The lower layer of the film may have a melting temperature close to 100 C, in order to achieve adhesion to the tearing tissue.

Pour obtenir une compatibilité avec le matériau du textile jouant le rôle de feutre de drainage, la couche supérieure et la couche centrale du film peuvent favorablement être à base de polyuréthannes thermoplastiques. Pour éviter toute compatibilité avec la résine thermodurcissable, la couche inférieure du film peut favorablement être à base de polyoléfines thermoplastiques, et plus particulièrement à base d'un polyéthylène thermoplastique. To obtain compatibility with the textile material acting as a drainage felt, the upper layer and the central layer of the film may favorably be based on thermoplastic polyurethanes. To avoid any compatibility with the thermosetting resin, the lower layer of the film may favorably be based on thermoplastic polyolefins, and more particularly based on a thermoplastic polyethylene.

La couche supérieure et la couche centrale du film peuvent posséder une épaisseur sensiblement égale à 15 m. La couche inférieure du film peut posséder une épaisseur sensiblement comprise entre 15 m et 30 m. The upper layer and the central layer of the film may have a thickness substantially equal to 15 m. The lower layer of the film may have a thickness substantially between 15 m and 30 m.

A titre d'exemple, le film peut présenter des micro-perforations donnant la perméabilité au moins aux gaz. Le film peut en outre présenter une perméabilité variable de 0 % à 100 % à la résine polymère thermodurcissable ou thermoplastique de la pièce en matériau composite. By way of example, the film may have micro-perforations giving the permeability at least to the gases. The film may also have a permeability variable from 0% to 100% to the thermosetting or thermoplastic polymer resin of the composite material part.

Un deuxième aspect de l'invention concerne un procédé de fabrication par moulage sous vide d'une pièce en un matériau composite imprégné d'une résine 20 polymère. Ce procédé comprend les étapes consistant à : - former dans un moule une ébauche de la pièce en matériau composite imprégné de la résine polymère; - recouvrir l'ébauche de la pièce restant apparente avec un complexe multicouche présentant un tissu d'arrachage venant en contact avec l'ébauche de la pièce, un film perméable au moins aux gaz positionné sur le tissu d'arrachage et un textile jouant le rôle de feutre de drainage positionné sur le film; - recouvrir l'ensemble formé par le complexe multicouche caractéristique et le moule avec une feuille jouant le rôle de sac à vide; - réaliser les opérations de moulage sous vide, par aspiration des gaz compris entre la feuille jouant le rôle de sac à vide et l'ensemble formé par le complexe multicouche et le moule, puis par chauffage et refroidissement jusqu'à durcissement de la résine polymère; et - enlever la feuille jouant le rôle de sac à vide; Le procédé est caractérisé en ce que l'on met en outre en oeuvre une étape consistant à délaminer le film perméable au moins aux gaz pour enlever le textile jouant le rôle de feutre de drainage, afin d'obtenir la pièce en un matériau composite protégée par le tissu d'arrachage. A second aspect of the invention relates to a method of manufacturing by vacuum molding a part made of a composite material impregnated with a polymer resin. This method comprises the steps of: forming in a mold a blank of the piece of composite material impregnated with the polymer resin; covering the blank of the remaining apparent part with a multilayer complex having a tear-off fabric coming into contact with the blank of the workpiece, a film permeable at least to the gases positioned on the tear-off fabric and a textile playing the role of drainage felt positioned on the film; covering the assembly formed by the characteristic multilayer complex and the mold with a sheet acting as a vacuum bag; performing the vacuum molding operations, by suction of the gases comprised between the sheet acting as a vacuum bag and the assembly formed by the multilayer complex and the mold, then by heating and cooling until the polymer resin is hardened; ; and - removing the sheet acting as a vacuum bag; The method is further characterized by the step of delaminating the at least one gas-permeable film to remove the textile as a drainage felt to obtain the composite protected material part. by the tearing tissue.

Autrement dit, lors de la mise en oeuvre du procédé conformément à l'invention, le retrait du complexe se fait en séparant automatiquement le feutre de drainage et le tissu d'arrachage, grâce à la capacité du film à se délaminer en couches élémentaires. Ainsi, on peut par la suite procéder de façon indépendante dans le temps, au retrait du tissu d'arrachage, afin d'obtenir la pièce finale souhaitée en un matériau composite. In other words, during the implementation of the method according to the invention, the removal of the complex is done by automatically separating the drainage felt and the tear-off fabric, thanks to the ability of the film to delaminate into elementary layers. Thus, it is possible subsequently to proceed independently with the withdrawal of the tear-off fabric in order to obtain the desired final piece of a composite material.

Description sommaire des figuresBrief description of the figures

L'invention sera bien comprise et ses divers avantages et différentes caractéristiques ressortiront mieux lors de la description suivante, de l'exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: - la Figure 1 représente une vue en coupe du complexe multicouche; et - la Figure 2 représente une vue en coupe du film du complexe multicouche. The invention will be better understood and its various advantages and different characteristics will become more apparent in the following description, of the non-limiting example of embodiment, with reference to the accompanying diagrammatic drawings, in which: - Figure 1 shows a sectional view of the multilayer complex; and - Figure 2 shows a sectional view of the film of the multilayer complex.

Description détaillée de l'invention Detailed description of the invention

Le procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite comprend ainsi différentes étapes, mises en oeuvre successivement. Dans une étape préalable, un fond de moule ou contre-forme (1) est réalisé. Dans une première étape, une ou plusieurs nappes de renforts (2, 3, 4, 6 et 7) préimprégnées d'une résine thermodurcissable ou thermoplastique sont positionnées dans le moule (1). Ces nappes sont destinées à former une ébauche de pièce (8) saturée de résine. The method of manufacturing a composite material part thus comprises different stages, implemented successively. In a preliminary step, a mold bottom or against-shape (1) is produced. In a first step, one or more reinforcing plies (2, 3, 4, 6 and 7) pre-impregnated with a thermosetting or thermoplastic resin are positioned in the mold (1). These sheets are intended to form a piece blank (8) saturated with resin.

Dans une deuxième étape, un complexe multicouche (9) est déposé sur la surface supérieure de l'ébauche (8). Cette surface supérieure est apparente et se trouve opposée à la surface plaquée contre le moule (1). In a second step, a multilayer complex (9) is deposited on the upper surface of the blank (8). This upper surface is apparent and is opposite the plated surface against the mold (1).

Dans une troisième étape, une feuille supérieure indépendante étanche (11) , également appelée sac à vide, est posée au dessus de l'ensemble constitué par la contre-30 forme (1), l'ébauche (8) et le complexe multicouche (9). In a third step, a sealed independent top sheet (11), also called a vacuum bag, is placed above the assembly constituted by the counter-form (1), the blank (8) and the multilayer complex ( 9).

Dans une quatrième étape, les opérations de moulage sous vide sont réalisées, par aspiration des gaz (et éventuellement d'une partie de la résine imprégnant les renforts) se trouvant entre la feuille supérieure indépendante étanche (11) et l'ensemble constitué par le moule (1) et le complexe multicouche (9). L'aspiration se fait au moyen d'une pompe à vide (non représentée). L'aspiration est immédiatement suivie par un chauffage à une température déterminée qui va dépendre de la température de durcissement de la résine thermodurcissable ou de la température de ramollissement de la résine thermoplastique. In a fourth step, the vacuum molding operations are carried out by suction of the gases (and possibly a part of the resin impregnating the reinforcements) located between the sealed independent upper sheet (11) and the assembly constituted by the mold (1) and the multilayer complex (9). Suction is by means of a vacuum pump (not shown). Suction is immediately followed by heating to a predetermined temperature which will depend on the curing temperature of the thermosetting resin or the softening temperature of the thermoplastic resin.

Dans une cinquième étape, la feuille supérieure indépendante étanche (11) est enlevée après refroidissement. Dans une sixième étape, le complexe multicouche (9) est enlevé de la pièce composite terminée. In a fifth step, the sealed independent top sheet (11) is removed after cooling. In a sixth step, the multilayer complex (9) is removed from the finished composite part.

Pour assurer ses fonctions, le complexe multicouche (9) comprend une première couche d'un tissu, également appelé tissu d'arrachage. Ce tissu (12) va laisser une empreinte sur la surface supérieure apparente de la pièce composite. Le tissu (12) est par exemple en polyester ou polyamide. A titre d'exemple, on utilise un polyamide avec une armure taffetas, de masse surfacique de 85 g/m2. Le tissu (12) présente des propriétés autodémoulantes. Le tissu (12) résiste aux résines thermodurcissables employées et plus particulièrement aux composés styréniques présents. Le tissu (12) présente une épaisseur d'environ 160 m. To ensure its functions, the multilayer complex (9) comprises a first layer of a fabric, also called tearing tissue. This fabric (12) will leave an impression on the apparent upper surface of the composite part. The fabric (12) is for example polyester or polyamide. By way of example, a polyamide with a taffeta weave with a surface mass of 85 g / m 2 is used. The tissue (12) has self-emulsifying properties. The fabric (12) is resistant to the thermosetting resins used and more particularly to the styrenic compounds present. The fabric (12) has a thickness of about 160 m.

Le complexe multicouche (9) comprend une deuxième couche se présentant sous la forme d'un film (13). Ce film (13) présente une épaisseur sensiblement comprise entre 45 m et 60 m. Ce film (13) est perméable aux gaz. Les propriétés de perméabilité peuvent être conférées par des perforations ou micro-perforations (14) discrètes, ou bien encore par le matériau même du film, avec une perméabilité répartie et homogène. La densité et les dimensions des micro-perforations (14) dépendent de la perméabilité aux gaz et à la résine que l'on souhaite conférer au film (13), notamment en vue de du taux de résine résiduelle recherché. Le réglage du paramètre de perméabilité variable liée aux perforations va avoir une influence ultérieure sur la masse de résine durcie par rapport à la masse de fibres de la pièce composite, ce qui va donner des propriétés différentes, par exemple celles de résistance finale de la pièce composite obtenue. The multilayer complex (9) comprises a second layer in the form of a film (13). This film (13) has a thickness substantially between 45 m and 60 m. This film (13) is permeable to gases. The permeability properties can be conferred by discrete perforations or micro-perforations (14), or even by the material itself of the film, with a distributed and homogeneous permeability. The density and the dimensions of the micro-perforations (14) depend on the permeability to the gases and to the resin that it is desired to impart to the film (13), especially with a view to the desired level of residual resin. The setting of the variable permeability parameter related to the perforations will have a subsequent influence on the mass of resin cured with respect to the mass of fibers of the composite part, which will give different properties, for example those of final strength of the piece composite obtained.

Par exemple, les perforations peuvent être typiquement de 500 m de diamètre, et 30 réparties à raison de 22 perforations par 10 cm2 ou de perméabilité P3. For example, the perforations may be typically 500 m in diameter, and distributed at 22 perforations per 10 cm 2 or permeability P 3.

Le complexe multicouche (9) comprend une troisième couche d'un textile, appelé feutre de drainage et jouant le rôle de feutre de drainage (16). Ce textile (16) est par exemple un mat ou un non tissé, à base en polyester, polyamide ou verre. A titre d'exemple, le feutre (16) peut être un polyester non-tissé d'une masse de 340 g/m2. The multilayered complex (9) comprises a third layer of a textile, called a drainage felt and acting as a drainage felt (16). This textile (16) is for example a mat or a nonwoven, based on polyester, polyamide or glass. By way of example, the felt (16) may be a nonwoven polyester with a mass of 340 g / m 2.

A titre d'exemple, le complexe multicouche (9) peut présenter une épaisseur d'environ 6 mm et un poids d'environ 470 g/m2. Le complexe (9) est utilisable pour des températures de moulage allant jusqu'à 180 C. Il est réalisé par complexage ou contre collage des trois constituants, tissu d'arrachage (12), film perméable (13) et feutre de drainage (14). Il est disponible en deux longueurs de 50 m et 100 m pour une largeur de 1,50 m. By way of example, the multilayer complex (9) may have a thickness of about 6 mm and a weight of about 470 g / m 2. The complex (9) can be used for molding temperatures up to 180 ° C. It is made by laminating or gluing the three components, tearing fabric (12), permeable film (13) and drainage felt (14). ). It is available in two lengths of 50 m and 100 m for a width of 1.50 m.

Selon l'invention, pour assurer la délamination, le film (13) est un film tricouche. According to the invention, to ensure delamination, the film (13) is a three-layer film.

Une première couche ou couche supérieure (17) est en un matériau polymère thermoplastique à base de polyuréthannes. L'épaisseur de la couche supérieure (17) est sensiblement égale à 15 gm. La température de fusion de cette couche supérieure (17) est sensiblement comprise entre 70 C et 85 C et est préférentiellement sensiblement égale à 80 C. A une température de durcissement de la résine thermodurcissable de l'ébauche de la pièce composite aux environs de 140 - 150 C, la couche supérieure (17) est ramollit et se lie au feutre de drainage (16). A first layer or top layer (17) is made of a thermoplastic polymer material based on polyurethanes. The thickness of the upper layer (17) is substantially equal to 15 gm. The melting temperature of this upper layer (17) is substantially between 70 ° C. and 85 ° C. and is preferably substantially equal to 80 ° C. at a temperature of hardening of the thermosetting resin of the blank of the composite part at around 140 ° C. - 150 C, the upper layer (17) is softened and binds to the drainage felt (16).

Une deuxième couche ou couche centrale (18) est en un matériau polymère thermoplastique à base de polyuréthannes. L'épaisseur de la couche centrale (18) est sensiblement égale à 15 gm. La température de fusion de cette couche centrale (18) est sensiblement comprise entre 148 C et 152 C et est préférentiellement sensiblement égale à 150 C. Si cela est souhaité pour une application particulière, la température de fusion de la couche centrale (18) peut passer à une valeur sensiblement comprise entre 160 C et 180 C, préférentiellement sensiblement égale à 180 C. La couche centrale (18) constitue une couche barrière stable aux températures plus élevées utilisées dans le procédé. A second or central layer (18) is made of a thermoplastic polymer material based on polyurethanes. The thickness of the central layer (18) is substantially equal to 15 gm. The melting temperature of this central layer (18) is substantially between 148 ° C. and 152 ° C. and is preferably substantially equal to 150 ° C. If this is desired for a particular application, the melting temperature of the central layer (18) can to a value substantially between 160 C and 180 C, preferably substantially equal to 180 C. The core layer (18) is a stable barrier layer at higher temperatures used in the process.

Une troisième couche ou couche inférieure (19) est en un matériau polymère thermoplastique à base de polyoléfines. Comme matériau particulièrement intéressant, la couche inférieure (19) est en polyéthylène. Les polyoléfines de la couche inférieure (19) présentent la propriété de ne pas avoir de compatibilité avec les polyuréthannes de la couche centrale (18). Les polyoléfines de la couche inférieure (19) présentent également la propriété de ne pas adhérer au polyamide du tissu d'arrachage (12). Enfin les polyoléfines de la couche inférieure (19) présentent également la propriété de ne pas avoir de compatibilité avec les résines thermodurcissables ou thermoplastiques utilisées pour la pièce en composite. L'épaisseur de la couche inférieure (19) est sensiblement comprise entre 15 m et 30 m. La température de fusion de cette couche inférieure (19) est sensiblement égale à 100 C. A third or lower layer (19) is made of a thermoplastic polymer material based on polyolefins. As a particularly interesting material, the lower layer (19) is polyethylene. The polyolefins of the lower layer (19) have the property of not having compatibility with the polyurethanes of the core layer (18). The polyolefins of the lower layer (19) also have the property of not adhering to the polyamide of the tearing fabric (12). Finally, the polyolefins of the lower layer (19) also have the property of not being compatible with the thermosetting or thermoplastic resins used for the composite part. The thickness of the lower layer (19) is substantially between 15 m and 30 m. The melting temperature of this lower layer (19) is substantially equal to 100 C.

A titre d'exemples particulièrement intéressants, un film (13) référencé TC 5017 CX 03 (température de fusion de la couche centrale égale à 150 C) et un film (13) référencé TC 5025 CX 03 (température de fusion de la couche centrale égale à 180 C) commercialisés par la société PROCHIMIR sont utilisés. Ces films sont en fait des films bicouches qui sont fabriqués et livrés sous la forme d'un film tricouche, incluant un support d'extrusion ou opercule en polyoléfines, apte à constituer la couche inférieure (19) du film tricouche (13). As particularly interesting examples, a film (13) referenced TC 5017 CX 03 (melting temperature of the central layer equal to 150 C) and a film (13) referenced TC 5025 CX 03 (melting temperature of the central layer equal to 180 C) marketed by the company PROCHIMIR are used. These films are in fact bilayer films which are manufactured and delivered in the form of a three-layer film, including an extrusion support or operculum made of polyolefins, suitable for constituting the lower layer (19) of the three-layer film (13).

Dans la sixième étape du procédé, le complexe multicouche (9) est enlevé de la pièce composite terminée. Cette étape se fait par délamination du film tricouche (13) au niveau du plan de délamination (D) entre la couche centrale (18) et la couche inférieure (19). Le feutre de drainage (16) est enlevé avec la couche supérieure (17) et la couche centrale (18) du film tricouche (13). Ceci permet d'obtenir la pièce en un matériau composite principalement protégée par le tissu d'arrachage (12) et aussi par la couche inférieure (19). Cette protection est particulièrement utile pour le transport et la manipulation des pièces en matériau composite. In the sixth step of the process, the multilayer complex (9) is removed from the completed composite part. This step is done by delamination of the trilayer film (13) at the delamination plane (D) between the central layer (18) and the lower layer (19). The drainage felt (16) is removed with the top layer (17) and the core layer (18) of the trilayer film (13). This makes it possible to obtain the part made of a composite material mainly protected by the tear-off fabric (12) and also by the lower layer (19). This protection is particularly useful for the transportation and handling of composite parts.

Dans une septième étape du procédé, le tissu d'arrachage (12) et la couche 20 inférieure (19) sont enlevés pour une utilisation finale de la pièce en matériau composite. In a seventh step of the process, the tear-off fabric (12) and the lower layer (19) are removed for final use of the composite material part.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisées, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications. Les matériaux du complexe multicouche (9) sont adaptés en fonction de la pièce en matériau composite à réaliser. The present invention is not limited to the embodiments described and illustrated. Many modifications can be made, without departing from the scope defined by the scope of the set of claims. The materials of the multilayer complex (9) are adapted as a function of the composite material part to be produced.

Claims

A multilayer complex for use in the manufacture of a composite material impregnated with a polymeric resin by vacuum molding comprising a tear-off fabric (12) contacting the composite material part at least one gas-permeable film (13) positioned on the tear-off fabric (12) and a fabric acting as a drainage felt (16) positioned on the film (13), characterized in that the permeable film less than gases (13) is a three-layer film having an upper layer (17) contacting the textile acting as a drainage felt (16), a central layer (18) and a lower layer (19) coming into contact with the tear-off fabric (12), the core layer (18) having a melting point higher than the melting temperature of the upper layer (17) and the melting temperature of the lower layer (19).

2. Complex according to claim 1, characterized in that the central layer (18) of the film (13) has a melting temperature substantially between 150 C and 180 C.

3. Complex according to claim 1 or 2, characterized in that the upper layer (17) of the film (13) has a melting temperature substantially between 70 C and 85 C.

4. Complex according to any one of the preceding claims, characterized in that the lower layer (19) of the film (13) has a melting temperature substantially equal to 100 C.

5. Complex according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper layer (17) and the central layer (18) of the film (13) are based on thermoplastic polyurethanes.

6. Complex according to any one of the preceding claims, characterized in that the lower layer (19) of the film (13) is based on thermoplastic polyolefins, and more particularly based on a thermoplastic polyethylene.

7. Complex according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper layer (17) and the central layer (18) of the film (13) have a thickness substantially equal to 15 m, and in that the lower layer (19) of the film (13) has a thickness substantially between 15 m and 30 m.

8. Complex according to any one of the preceding claims, characterized in that the film (13) has micro-perforations (14) giving the permeability at least to the gases.

9. Complex according to any one of the preceding claims, characterized in that the film (13) has a variable permeability to the thermosetting or thermoplastic polymer resin of the composite material part.

10. A method of manufacturing by vacuum molding a piece of a composite material impregnated with a polymer resin, comprising the steps of: forming in a mold (1) a blank of the piece of composite material impregnated with the polymer resin (8); covering the blank of the remaining apparent part (8) with a multilayer complex (9) having a tear-off fabric (12) coming into contact with the blank of the part (8), a film which is permeable at least to gases ( 13) positioned on the tear-off fabric (12) and a fabric acting as a drainage felt (16) positioned on the film (13); covering the assembly formed by the multilayer complex (9) and the mold (1) with a sheet acting as a vacuum bag (11); performing the vacuum molding operations, by suction of gases comprised between the sheet acting as a vacuum bag (11) and the assembly formed by the multilayer complex (9) and the mold (1), and then by heating and cooling until hardening of the polymer resin; and - removing the sheet acting as a vacuum bag (11); characterized in that a step of delaminating the at least one gas-permeable film (13) is also carried out to remove the textile as a drainage felt (16) in order to obtain the workpiece in one piece. composite material protected by the tear-off fabric (12).

11. The method of claim 10, characterized in that it comprises a further step of removing the tear-off fabric (12), to obtain the piece of a composite material.

Depositor DIATEX Representative Office LAURENT & CHARRAS