Brevet FR2959443A1 — publié le 20111104

L'invention est relative à un procédé de raboutage de fibres pour des réalisations de préformes fibreuses, par exemple à base de fibres de carbone, d'aramide ou de verre, qui sont enrobées de résine soit par imprégnation, infusion ou encore injection, pour l'obtention de la pièce finale. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Lors de la réalisation de préforme fibreuses de pièces composites, il a été constaté un taux de chute important de la matière première, ainsi qu'un taux de rebut important. Par exemple, le remplacement des bobines de fibres sur les machines de tressage ou de tissage nécessite l'arrêt de la production pendant un temps important et engendre des pertes de matière importantes (typiquement 1 km de fibres) dues au réamorçage de la machine. En outre, il arrive que les fibres cassent lors du tressage ou de tissage, de sorte que la préforme présente un défaut de fibrage engendrant des non-conformités complexes difficiles à analyser, pouvant conduire au rebut de la préforme. Pour éviter ces défauts, il est connu, par exemple dans le domaine du tissage textile, de rabouter les fibres entre elles au moyen d'un noeud. Cette technique est simple et rapide à mettre en oeuvre mais elle ne convient guère au raboutage des fibres techniques envisagées ici. En effet, le noeud crée une surépaisseur importante sur le fil qui empêche son tressage ou son tissage. En outre, certaines fibres, notamment les fibres de carbone, sont très sensibles au cisaillement, et un tel noeud serait soit impossible à réaliser, soit engendrerait des contraintes de cisaillement telles qu'elles rendraient cette liaison extrêmement fragile. Il est également connu de superposer les extrémités des fibres ou torons à rabouter, et de ligaturer entre elles les extrémités au moyen d'une ligature. Cependant, ce type de raboutage laisse libre les bouts des fibres ou torons, qui risquent de s'effilocher et de constituer des obstacles gênant le tressage ou le tissage d'une telle fibre. On connaît également, notamment du document GB2289928, des méthodes de raboutage de fibres en bout, comportant l'utilisation d'un manchon recouvrant les extrémités des fibres à rabouter pour les maintenir bout à bout. Ce procédé est adapté pour des fibres épaisses à revêtement mince, ce qui n'est pas le cas en général des torons utilisés pour la fabrication de préformes tressées ou tissées. Ces torons sont beaucoup plus fins, et la mise en place d'un tel manchon serait très délicate. En outre, un tel manchon induit une importante rigidité locale qui nuit à la possibilité de courber localement le toron à l'endroit du raboutage. OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet de proposer un procédé de raboutage de torons de fibres simple à mettre en oeuvre lors d'un tissage ou d'un tressage, et peu onéreux. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de raboutage de torons de fibres utilisés dans la fabrication de préformes tressées ou tissées destinées à former, après apport de résine, une pièce finie, comportant les étapes de : - Superposer les torons de sorte qu'une extrémité d'un toron s'étende le long d'une extrémité de l'autre toron sur une longueur donnée pour former une zone de superposition ; - apporter sur les torons un liant thermoactivable compatible avec la résine au moins dans des portions de bout de la zone de superposition s'étendant au niveau des bouts libres des torons ; - presser et faire chauffer le liant de sorte à former autour des torons un ou plusieurs manchons profilés recouvrant entièrement lesdits bouts libres. Le liant peut être apporté sous forme de fil qu'on enroule préférentiellement autour des portions de bout. Il peut également être apporté sous la forme d'un feuillet que l'on roule en gouttière dans laquelle on place les extrémités des torons. Il suffit alors de presser et chauffer le liant au moyen d'une pince chauffante, de sorte que le liant forme naturellement des manchons qui recouvrent les extrémités de torons, les empêchant ainsi de s'effilocher ou de s'accrocher lors des opérations ultérieures de tissage ou de tressage. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de modes de mises en oeuvres particuliers non limitatifs de l'invention, en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - les figures 1A à 1D sont des vues de deux torons au cours de diverses étapes de mise en oeuvre du procédé de l'invention, selon un premier mode de mise en oeuvre de celle-ci ; - les figures 2A à 2C sont des vues de deux torons au cours de diverses étapes de mise en oeuvre du procédé de l'invention, selon un deuxième mode de mise en oeuvre de celle-ci. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES Selon un premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention illustré aux figures 1A à 1D, des torons 10 et 20, ici des torons de fibres de carbone, sont raboutés pour permettre un tissage ou un tressage en continu sans perte de matière. A cet effet, les extrémités des torons 10,20 sont préalablement rapprochées de sorte qu'une longueur L de chacun des torons soit superposée à l'autre toron, pour définir une zone de superposition. Un fil 30 de liant thermoactivable est approché de la zone de superposition, puis les extrémités du fil 30 sont enroulées autour des torons dans des portions de bout de la zone de superposition pour recouvrir les bouts libres des torons. La partie courante du fil 30 s'étend parallèlement aux torons le long de ceux-ci. Sur la figure 1B, on a volontairement représenté des enroulements du fil 30 un peu distendus, pour la clarté de la figure. Il faut comprendre en réalité que le fil est copieusement enroulé autour des portions de bout pour recouvrir celles-ci de liant. A l'aide d'une pince chauffante 40, on applique une pression sur la liaison ainsi constituée en provoquant un échauffement du liant, qui forme progressivement deux manchons profilés 50 noyant les bouts libres des torons, tandis que la partie courante du fil de liant a fondu et contribue à faire adhérer les torons entre eux dans la partie de ceux-ci s'étendant entre les manchons profilés 50. Le cas échéant, on procédera à un ébavurage des manchons ainsi réalisés pour retirer les barbes et autres résidus de fusion, afin d'obtenir un profil compatible avec le tissage ou le tressage. Les manchons profilés 50 recouvrent les bouts libres des torons 10,20, de sorte que ceux-ci ne peuvent plus s'effilocher, et ils facilitent l'insertion de la zone de surépaisseur dans le tressage ou le tissage réalisé à l'aide des torons ainsi raboutés. Quant à la partie courante du fil 30, elle a fondu pour s'étendre entre les torons 10,20 et favoriser leur adhésion entre les manchons profilés 50. Selon un deuxième mode de réalisation illustré aux figures 2A à 2C, on utilise en lieu et place du fil de liant un feuillet de liant 130 que l'on roule en gouttière et dans lequel on insère les extrémités des torons 10,20, de sorte que les bouts libres des torons ne dépassent pas du feuillet. On finit d'enrouler le feuillet 130 autour des torons 10,20, puis, comme auparavant, on presse et fait chauffer le liant à l'aide d'une pince chauffante 40, ce qui permet de réaliser un manchon unique 150 recouvrant l'intégralité de la zone de superposition des torons en englobant les bouts libres de ceux-ci. Le cas échéant, un ébavurage permet de retirer les barbes et autres résidus de fusion, pour laisser subsister un manchon lisse et profilé. Ainsi raboutés, les torons s'insèrent facilement dans un tressage ou un tissage, en ne laissant subsister qu'une surépaisseur locale limitée. Le raboutage induit une singularité locale minimale, tout en présentant une souplesse compatible avec le tissage ou le tressage. Le liant utilisé pour le raboutage est de préférence un produit thermoactivable, par exemple une résine, qui est choisi compatible avec la résine qui sera apportée pour remplir la préforme tressée ou tissée réalisée au moyen des torons ainsi raboutés, de sorte que le liant se noie et adhère complètement à la résine. On pourra choisir un liant de raboutage thermodurcissable qui est prépolymérisée par l'apport de chaleur opéré par la pince chauffante 40, la polymérisation finale du liant de raboutage se faisant après apport de résine et chauffage global de la préforme résinée. Alternativement, on peut utiliser un liant thermoplastique qui se reliquéfiera lors du chauffage global de la préforme, pour se mélanger intimement à la résine. On choisira la longueur L de la zone de superposition en fonction de la traction que devra subir les torons ainsi raboutés lors du tressage ou du tissage, ainsi que de la résistance à cette traction du liant de raboutage. Il est bien sûr évident qu'une grande longueur de superposition donnera un raboutage plus résistant, au prix toutefois d'une surépaisseur plus longue. Le procédé de raboutage de l'invention sera utilisé notamment dans les situations suivantes : - rupture d'un toron lors du tissage ou du tressage d'une préforme. Le raboutage conduit à un défaut local de faible surépaisseur, bien préférable à une absence de toron sur la partie de la préforme en aval de la rupture. - Fin d'une bobine, dont le toron est connecté selon le procédé de l'invention au début du toron d'une nouvelle bobine, pour tendre vers une alimentation en continu de la machine de tissage ou de tressage. L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications. En particulier, bien que les deux modes d'apports de liant décrits comprennent l'utilisation d'un fil ou d'un feuillet, on pourra apporter le liant sous toute autre forme, par exemple sous forme de pâte malléable, ou de liquide que l'on applique au pinceau. Bien que l'on ait indiqué que l'on superposait purement et simplement les portions de bout de torons, on pourra également effilocher ces portions de bout pour mélanger intimement les fibres de deux torons avant apport de liant. REVENDICATIONS1. Procédé de raboutage de torons (10,20) de fibres utilisés dans la fabrication de préformes tressées ou tissées destinées à former, après apport de résine, une pièce finie, comportant les étapes de : - Superposer les torons de sorte qu'une extrémité d'un toron s'étende le long d'une extrémité de l'autre toron sur une longueur (L) donnée pour former une zone de superposition ; - apporter un liant thermoactivable (30 ;130), compatible avec la résine, sur les torons au moins dans des portions de bout de la zone de superposition s'étendant au niveau des bouts libres des torons ; - presser et faire chauffer le liant de sorte à former autour des torons un ou plusieurs manchons (50,150) profilés recouvrant entièrement lesdits bouts libres. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel est apporté sous la forme d'un fil (30) de liant ayant une partie courante qui s'étend le long des parties en regard des torons, et des extrémités qui sont enroulées autour des torons dans les portions de bout. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le liant est apporté sous la forme d'un feuillet (130) de liant qui est roulé en gouttière pour recevoir les torons de sorte que les bouts libres de ceux-ci ne dépassent pas du feuillet. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le feuillet est transformé après pression et chauffage en un unique manchon (150) recouvrant l'intégralité de la zone de superposition.