Brevet FR2110464A1 — publié le 19720602

î 2110464 La présente invention concerne un procédé d'imprégnation de fibres en nappe. Les matériaux renforcés de fibres sont fréquemment utilisés dans diverses applications industrielles. On a souvent besoin de nappes de fibres imprégnées de 5 matière synthétique, de préférence une résine non traitée ou partiellement traitée. Selon l'application envisagée, la nappe préimprégnée peut devoir contenir des quantités assez importantes de résine, condition difficilement remplie jusqu' « • ICI. La présente invention a pour objet de réaliser un procédé permettant 10 d'imprégner une nappe de fibres avec une grande quantité de résine. Le procédé d'imprégnation de fibres en nappe avec une résine selon la présente invention consiste à amener la face enduite de résine d'au moins une feuille porteuse en contact avec cette nappe et à faire passer la nappe et les feuilles porteuses dans l'interstice séparant deux cylindres dont l'un est chauffé 15 et l'autre possède une surface ondulée, crénelée, ridée, ou pourvue de toute autre sorte de relief. Les feuilles porteuses seront, de préférence, au nombre de deux, de façon que la nappe de fibres soit intercalée entre les faces enduites des feuilles porteuses. 20 Le cylindre chauffé sera, de préférence, le cylindre à surface lisse. Le cylindre pourvu d'aspérités pourra être chauffé ou non. Dans un mode de réalisation de l'invention, le cylindre pourvu d'aspérités possède une surface présentant des crénelures longitudinales. L'invention s'applique en particulier aux fibres de carbone et à une 25 . imprégnation au moyen de résine époxy. L'invention concerne également un appareil de mise en pratique du procédé ci-dessus, comprenant une paire de cylindres poussés l'un contre l'autre la surface de l'un étant garnie d'aspérités et la surface de l'autre étant lisse. L'invention va êire décrite, simplement à titre d'exemple, en se réfé-30 rant au dessin annexé représentant une vue schématique d'un appareil de mise en pratique du procédé selon l'invention. Le dessin montre une nappe de fibres de carbone disposées parallèlement et longitudinalement 10, provenant d'une bobine ou directenent de l'appareil de fabrication (non représentés ), introduite dans l'appareil selon l'invention. Des COPY 71 37189 2110464 bobines 11 et 12 de feuilles porteuses enduites de résine sont montées en dessus et en dessous de la nappe 10. Dans l'exemple décrit et représenté, la feuille porteuse est faite de papier â transfert et la résine est une résine époxy ou un mélange de résine époxy et de résine polysulfonée, bien que de nombreuses va-5 riantes, évidentes aux spécialistes, puissent s'appliquer. Les feuilles porteuses sont disposées de façon que leurs faces enduites viennent en contact avec les faces supérieure et inférieure, respectivement, de la nappe 10. L'ensemble mul-ti-couches ainsi constitué franchit l'interstice séparant deux cylindres 13 et 14, la surface latérale du cylindre 13 étant pourvue d'aspérités constituées par des 10 crénelages longitudinaux, tandis que la surface latérale du cylindre inférieur 14 est lisse et faite de caoutchouc ou autre matière élastique semblable. Le cylindre 14 est chauffé par des moyens non représentés mais pouvant comporter, par exemple, des résistances chauffantes logées dans l'intérieur du cylindre. Les deux cylindres sont poussés l'un contre l'autre, avec une pression déterminée, 15 par des moyens non représentés. En passant à travers les cylindres, la résine est chauffée, ramollie, et transférée du papier porteur à la nappe de fibres qu'elle imprègne, Les crénelages du cylindre supérieur empêchent l'accumulation de résine immédiatement avant l'interstice séparant les cylindres ; ces crénelages agissent en quelque 20 sorte comme une pompe à engrenages. Ils mordent en outre plus fortement sur le papier à transfert et améliorent ainsi l'étirage de l'ensemble multi-couches à travers l'interstice des cylindres. Si les dimensions des crénelages sont correctement choisies, il se forme dans la résine une pression hydrostatique considérable qui oblige le papier à transfert à venir remplir les intervalles des crénelages. 25 Le résultat de cet effet est double : d'une part, il étire le papier à transfert et lui communique un état ondulé permanent, et d'autre part, il assure une pénétration complète de la résine. Par conséquent, quand l'ensemble multi-couches quitte l'interstice entre les deux cylindres, la nappe de fibres est complètement imprégnée par ta ré-30 sine provenant des papiers de transfert, la bande de papier supérieure étant étirée et ondulée. A ce moment, la bande de papier inférieure est séparée de l'ensemble et va s'enrouler sur un cylindre 15. La bande de papier supérieur reste comme intercalaire pour l'enroulement de la nappe de fibres sur un cylindre récepteur 16. Les avantages découlant de l'état étiré et ondulé de la bande de 35 papier de transfert supérieure se manifestent alors, le papier pouvant se déployer 71 37189 3 2110464 pour embrasser la circonférence extérieure du rouleau de fibres et compenser les petites différences d'épaisseur de la nappe, outre qu'il protège les fibres contre les accidents de manutention. II est évident que le dessin de surface du cylindre non lisse peut varier beaucoup, depuis la simple ondulation jusqu'à des rides ou toutes autres formes d'aspérités. En outre, bien qu'on préfère ne chauffer que le cylindre inférieur, il est possible de ne chauffer que le cylindre supérieur ou de chauffer les deux cylindres. De même, bien qu'on préfère garnir la surface" du cylindre lisse de caoutchouc ou autre matière semblable, il est possible de garnir ainsi le cylindre non lisse seulement ou les deux cylindres. Enfin l'appareil peut ne comporter qu'une feuille de transfert seulement et le procédé permet de traiter une infinité de résines et de fibres. 71 37189 4 2110464 REVENDICATIONS 1 . Procédé d'imprégnation de fibres en nappe avec une résine caractérisé en ce qu'on amène la face enduite de résine d'au moins une feuille porteuse en contact avec ladite nappe de fibres et qu'on fait passer la nappe et la, ou les feuilles porteuses dans l'interstice séparant deux cylindres dont l'un est chauffé et l'autre possède une surface ondulée, crénelée, ridée ou pourvue de toute autre sorte de relief. 2. Procédé st jn la revendication 1, caractérisé en ce que les feuilles porteuses sont au nombre de deux, de façon que la nappe de fibres soit intercalée entre les faces enduites des feuilles porteuses. 3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le cylindre dont la surface est lisse est chauffé. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre dont la surface est garnie d'aspérités présente des crénelages s'étendant longitu-dinalement sur sa surface. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre imprégnée est enroulée sur un cylindre récepteur, au moins la feuille porteuse ayant été en contact avec le cylindre garni d'aspérités restant sur la nappe de fibres comme intercalaire. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fibres comportent des fibres de carbone et lesdites résines comportent des résines époxy, 7. Appareil pour la mise en pratique du procédé selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de cylindres poussés l'un contre l'autre, la surface d'un des cylindres étant garnie d'aspérités et la surface de l'autre étant lisse. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en outre par deux cylindres alimenteurs portant des rouleaux de feuilles porteuses enduites de résine et les fournissant à l'interstice des cylindres d'imprégnation. 9. Appareil selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en outre par un cylindre récepteur pour la fibre enduite. 10. Appareil selon ia revendication 9, caractérisé en outre par un second cylindre récepteur pour une des feuilles d'enduction au moins.