Tissus pour la stratification
Dans les matériaux composites les fibres apportent la résistance en traction alors que la matrice (résine) leur permet de supporter les charges de compression. Il existe 3 types de fibres (fibre tissées ou non) qui seront imprégnés avec de la résine : les fibres de verre, carbone, aramide ( Kevlar)).
Les plus utilisés sont :
- Les Mat de verre (fibre non tissée) et
- les Roving (Fil de verre tissage taffetas) qui répondent à la majorités des besoins dans la construction industrielle et nautique.
Il existe plusieurs types tissages :
- taffetas (planche de surf, support de circuit imprimé);
- sergé (planché technique);
- satin (pièces aéronautiques).
Ces différents tissage apportent soit une facilite de mise en oeuvre, soit des propriétés mécaniques spécifiques.
Lorsque les fibres sont tissées, celles ci augmentent singulièrement les résistances mécaniques en flexion de la pièce stratifiée.
Lorsque celles-ci ne sont pas tissées, communément on les appelle "mat de verre", elles fourniront à la pièce une résistance mécanique aux chocs aux poinçonnements et l'alliance des deux procurent au stratifier de bonnes performances mécaniques. Toutes ces fibres peuvent être tisse ou non suivant les résistances mécaniques et les applications souhaitées:
- Verre : bonnes propriétés mécaniques coût faible
- Aramide (Kevlar) : résistance au cisaillement et abrasion élevée
- Carbone : resistance en flexion et traction trés importante
Les fibres de verre
La fibre de verre est utilisée comme armature dans les matériaux composites à résine thermodurcissable, tel que les polyester, vinylester ou encore époxy.Communément, on rencontre 2 types de fil de verre :
1 - les fils silionnes assez fins qui servent à construire les tissus techniques pour l'aéronautique le modélise les planches de surf a voile etc…ces fils sont tissés en taffetas, serge, satin avec des grammages allant de 25 gr/m2 à 300 gr/m2.
2 - les fils roving pour les tissus pour la construction nautique / industrielle / ferroviaire. Ils peuvent être tissés en taffetas ou serge avec des grammages 300, 500, 800 gr/m² et aussi assemblés avec des mat de verre que l'on appelle complexe. Il servent aussi à la construction des multiaxiaux.
Ces renforts sont constitués de nappe de fil superposées (multiaxiaux) avec des orientations différentes du type :
+ 45°- 45° (biaxiaux);
+ 45°- 45° 0° pour les (triaxiaux);
+ 45°- 45° 0° 90° pour les (quadriaxiaux).
Ceux-ci peuvent être assemblés avec des mat de verre de différents grammages. Le fait que les fibres ne soient pas tissées mais à plat procurent au stratifié des résistances mécaniques élevées.
Les fibres de carbones
Ce type de matériau est utilisé dans toutes applications exigeant une grande résistance mécanique pour un poids réduit. Leurs inconvénients est une mauvaise résistance à l'abrasion, au cisaillement et aux chocs . C'est pourquoi il est souvent allié à une fibre d'aramide ou de verre. Il existe différents fils de carbone pour obtenir des tissus plus ou moins léger.On rencontre deux types de tissages courant: - sergé ou - taffetas.
Les grammages vont de 100 à 300 gr/m2. Ces fibres sont utilisées aussi pour la construction des multiaxiaux.
Les fibres d'aramide(Kevlar)
Les fibres d'aramide ont de bonnes propriétés mécaniques en traction et bonne résistance aux chocs et à l'abrasion, au feu et à la chaleur, aux solvants organiques (exemple : carburants).Leurs inconvénients sont un mauvais comportement en compression, grande difficulté à couper (résistance au cisaillement) ou à usiner, sensibilité aux rayons ultraviolets, prix élevé. Les aramides sont utilisés dans de nombreuses applications à haute technologie dans l'aéronautique, l'aérospatiale, la construction navale, le secteur militaire pour fabriquer par exemple des gilets pare-balles ou des casques.
On rencontre trois types de tissages courant:
- sergé,
- satin ou,
- taffetas;
Les grammages vont de 100 à 300 gr/m2. Ces fibres sont utilisées aussi pour la construction des multiaxiaux.