Brevet FR2173857A1 — publié le 19731012

Aroument z Pour confectionner des pièces, organes ou parois en stratifié, ou à titre de tissu industriel, on utilise une sorte de tissu non tissé constitué par des mèches de filaments à hautes performances, telles que les filaments de carbone ou les fibres de verre, juxtaposées l'une à l'autre à plat et on maintient les mèches Juxtaposées simplement au moyen de fils thermofusibles transversaux, appliqués de préférence sur les deux faces t les dits fils thermofusibles sont en biais dans des directions quelcon- ques relativement aux mèches. bambine de l'invention s On confectionne certains organes devant présenter une grande résistance aux contraintes et aux chocs mécaniques at thermiques (des pales d'hélicoptère ou des aubes de turbines, par exemple), en matière stratifiée ; il s'agit de couches superposées d'une sorte de tissu, ces couches étant rendues solidaires et renforcées au moyen d'un liant, résine synthétique durcissable par exemple.On arrive à des résultats remarquables si le tissu est constitué par des filaments à très hautes caractéristiques, et la matière la plus classiquement utilisée est la fibre de carbone amorphe ou la fibre de graphite ; la fibre de verre est aussi employée dans certains cas ou le module spécifique de la matière n'est pas l'élément déterminant, car elle est actuellement d'un prix de revient plus raisonnable. Il va de soi que, Si la nature de la fibre employée est un élément déterminant des performances du stratifié obtenu à partir de cs tissu, la structure du tissu elle-même a aussi une grande importance. Art antérieur : Lorsque la qualité prime le colt, les fibres de carbone ont permis de franchir un pas décisif dans les performances, sous une réserve très importante s leur faible allongement à la rupture exige un parallélisme parfait assurant une équirépartition de la charge, sans quoi les fibres individuelles se rompent sous la contrainte avant que d'autres fibres de la même nappe mais désalignées ne supportent une part appréciable de l'effort. 11 était donc exclu d'utiliser les fibres de carbone en les assemblant par torsion dans un fil ou une mèche. Divers procédés d'assemblage respectant le parallélisme sont déjà connus, tels que le collage des fibres sur une toile, le gainage, le guipage, l'enrobage ou l'imprégnation des fibres individuelles par un métal ou une solution de résine, suivi d'un traitement thermique souvent accompagné d'un pressage, mais ces procédés ne respect tent pas intégralement les qualités intrinsèques de la fibre, ou bien ils ne permettent pas de maintenir un parallélisme parfait des fibres pendant le début de la solidification de la résine imprégnante au moulage de la pièce. On a encore proposé'd'assembler les fibres de carbone comme chaine d'un tissu tramé par des fils, en fibres de verre par exemple g ce procédé a un double inconvénient s le tissage est une opération relativement délicate et coNteuse, et d'autre part la trame traverse par entrecroisement la nappe de chaine, ce qui crée autant de points faibles et rend l'emploi du tissu incommode dans les cas fréquents ou au moulage des pièces on veut constituer le stratifié avec des nappes successives où la direction des fibres de carbone est oblique par rapport à celle des fibres de chacune des nappes supérieure et inférieure. Exposé général X L'invention, qui est remarquable par sa simplicité, est un perfectionnement dans le moyen d'assemblage de fibres nobles,constituant à maintenir juxtaposées des mèches' plates de filaments à hautes performances, connus en soi, au moyen de' fils thermofusibles, tels que fils de polyamides,qui sont appliqués sur ces mèches accolées l'une à l'autre, au moins sur une des faces de la nappe ou de la pluralité de nappes constituées par la juxtaposition des mèches, et de préférence sur ses deux faces, les fils fusibles ne passent pas d'une face à l'autre, et de ce fait les filaments des mèches ne sont pas désalignés, ce qui élimine les points faibles. Les fils thermofusibles peuvent etre placés orthogonalement aux mèches ou obliquement.La nappe reçoit ensuite un traitement thermique assurant se cohésion par fusion des fils thermofusibles, ce qui les fait adhérer aux fibres nobles. Toute disposition est possible, ce qui permet d'adapter, de facon optimale l'assemblage à l'emploi qui en sera fait, suivent le nombre de couches de tissu concourant à former un stratifié et lfangle de croisement requis entre les directions uniques des fibres à performances élevées de chacune des couches, par exemple pour produire un matériau isotrope ou bien pour qu'elles épousent les lignes géodésiques d'une pièce. Il n'est pas nécessaire que les fils thermofusibles d'un meme tissu soient parallèles entre eux. Il va de soi que l'emploi d'un tissu non tissé conforme à l'invention n'est pas limité à la confection de stratifiée mais que ce tissu constitue un produit nouveau, à savoir un tissu industriel à caractéristiques élevées, présentant notamment l'avantage d'un poids au mètre carré inférieur à celui des produits analogues de l'art antérieur. Il permet, notamment dans le cas du stratifié, la muitiplicationdss couches à poids égal. Enoncé des figures s La Fig. 1 représente un tissu non tissé conforme à l'invention dànt#les fibres nobles sont orthogonales aux fils thermofusibles. La Fig. 2 représente un tissu non tissé conforme à l'invention dont#les fibres nobles sont obliques par rapport aux fils thermofusibles. Descriotion détaillée d'une forme de réalisation s A titre d'exemple de la liberté complète laissée par le procédé quant à la disposition des fils thermofusibles dénommés channe par rapport à l'alignement de filaments continus à performances mécaniques et thermiques élevées, groupés en mèches plates unidirectionnelles et dénommées trame, on voit en 1 et 11 la trame unidirectionnelle et en 2, 3, 12 et 13 la chatne thermofusible. Sur la Fig. l la trame est orthogonale à la channe, dont les fils situés~de part et d'autre de la nappe de trame sont discontinus, décalés et régulièrement espacés. Sur la Fig. 2 la trame est oblique par rapport à la chaîne selon un angle qu'on choisit à volonté avant le début de l'assemblage, et les fils de chans situés de part et d'autra de la nappe de trame sont superposés. REVENDICATIONS 1.- Tissu non tissé en filaments unidirectiannels à performances mécaniques et thermiques élevées dénommés trame, caractérisé t - en ce que la dite trame est maintenue rigoureusement alignés dans le tissu par des fils thermofusibles transversaux, dénommés channe, qui sont traités thermiquement après leur mise en place et adhérent ainsi à la trame. 2.- Tissu non tissé selon la revendication 1, caractérisé t - en ce que la dite channe est composée de fils discontinus si- tués de part et d'autre de la trame et ne la traversant pas 3.- Tissu non tissé selon la revendication 1, caractérisé : - en ce que les fils de chaîne sont placés dans une ou plusieurs directions quelconques qui croisent celle des filaments de trame.