Brevet FR3035020A1 — publié le 20161021

Moule et procédé de fabrication de pièces par moulage par transfert de résine La présente invention concerne un moule et un procédé de fabrication de pièces par moulage par transfert de résine. Le procédé de moulage par transfert de résine ou procédé RTM (pour Resin Transfert Molding en anglais) est un procédé qui permet de fabriquer des pièces en matériaux composites par moulage de résine. Ce procédé permet d'intégrer par exemple des renforts tels que des renforts fibreux ou autres dans la pièce. En fait et de façon classique, un tel moule de fabrication comporte un moule et un contre moule, également connus sous les noms de outillage inférieur et outillage supérieur, associés à un certain nombre de moyens tels que par exemple des moyens de génération de vide entre ces deux outillages, des joints d'étanchéité et des moyens d'injection de résine. Ces outillages sont également associés à des moyens de déplacement de ceux-ci entre une position d'ouverture du moule et une position de fermeture de celui-ci, dans laquelle la résine est injectée dans le moule afin que celle-ci se répartisse et polymérise dans ce moule et forme la pièce. Mais les moules actuellement proposés ne permettent pas de produire facilement des pièces composites de fortes épaisseurs et à fort taux de renfort. Par ailleurs, les deux parties d'outillage viennent en position de fermeture, se toucher dans des plages techniques calibrant ainsi l'épaisseur de la pièce fabriquée. Or, ce calibrage ou compactage compresse également les renforts fibreux présents dans le moule freinant ainsi la migration de la résine. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un moule de fabrication de pièces par moulage par transfert de résine, du type comportant un outillage supérieur et un outillage inférieur associés à des moyens de déplacement de ceux-ci entre des positions ouverte et fermée, caractérisé en ce que les moyens de déplacement définissent une position de fermeture intermédiaire du moule facilitant l'injection et le fluage de la résine dans celui-ci avant de fermer complètement celui-ci. Suivant d'autres caractéristiques du moule selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - les moyens définissant la position de fermeture intermédiaire comprennent des moyens à butée réglable interposés entre les deux outillages du moule ; 3035020 2 - les moyens à butée réglable comprennent une première partie associée à l'un des outillages du moule et une seconde partie escamotable portée par cette première partie et adaptée pour venir en appui contre l'autre outillage du moule lors de la fermeture de celui-ci afin de définir la position de fermeture intermédiaire ; 5 - la première partie des moyens à butée réglable est fixée sur l'outillage supérieur du moule ; - la première partie des moyens à butée réglable est associée à l'outillage inférieur du moule. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un procédé de 10 fabrication de pièces par moulage par transfert de résine, en mettant en oeuvre un moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, du type comportant un outillage supérieur et un outillage inférieur associés à des moyens de déplacement de ceux-ci entre des positions ouverte et fermée, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de fermeture intermédiaire du moule pour injecter la résine et faire fluer celle-ci dans le 15 moule, suivie d'une étape de fermeture complète de ce moule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique la structure d'un moule de fabrication 20 selon un procédé RTM de l'état de la technique, - les figures 2 et 3 illustrent des portions de ce moule respectivement en position ouverte et en position fermée, et - les figures 4 et 5 illustrent des portions de moule selon l'invention, respectivement en position intermédiaire de fermeture et d'injection de résine et en 25 position complètement fermée. On a en effet illustré sur ces figures 1, 2 et 3 et en particulier sur la figure 1, un moule de fabrication de pièces par un procédé RTM, de l'état de la technique. Ce moule est désigné par la référence générale 1 et comporte donc de façon classique, un outillage inférieur 2 et un outillage supérieur 3. 30 De façon classique également des renforts tels que par exemple des renforts fibreux, peuvent être placés entre les deux outillages du moule. Un renfort par exemple désigné par la référence générale 4, est illustré sur cette figure 1. Des moyens de génération de vide, désignés par la référence générale 5 sur cette 35 figure 1, sont également associés par exemple à l'outillage supérieur du moule de même que les moyens d'injection de résine désignés par la référence générale 6. 3035020 3 On a illustré de façon un peu plus détaillée sur les figures 2 et 3, une partie des outillages inférieur 2 et supérieur 3. On reconnait sur ces figures, par exemple une zone de réception d'un renfort fibreux d'une épaisseur déterminée, ce renfort étant désigné par exemple par la référence 5 générale 10. En 11, on a représenté un canal d'injection de résine, associé aux moyens d'injection tels que décrits précédemment. En 12 et 13, on a illustré respectivement des joints d'étanchéité, adaptés pour s'étendre entre les deux parties ou outillages du moule. 10 Enfin en 14, on a illustré un canal de liaison et de raccordement du moule aux moyens de génération de vide. Sur la figure 2, le moule est représenté en position ouverte. On notera que les moyens de déplacement des deux outillages du moule l'un par rapport à l'autre, peuvent présenter n'importe quelle structure appropriée comme par 15 exemple à vérin ou autre. En position de fermeture, les moyens de déplacement plaquent les deux outillages du moule l'un contre l'autre, ce qui provoque alors, comme cela est illustré sur la figure 3, un compactage relativement important du renfort fibreux 10. On conçoit alors que dans cette position de fermeture, on est obligé d'injecter de la 20 résine dans l'épaisseur finale de la pièce qui n'est pas forcément propice au fluage de celle-ci. Pour résoudre ces problèmes, dans le moule selon l'invention, il est prévu des moyens permettant de définir une position de fermeture intermédiaire de ce moule, permettant de faciliter l'injection de résine et le fluage de celle-ci. 25 Cette position de fermeture intermédiaire du moule est illustrée sur la figure 4, la figure 5 illustrant la position de fermeture complète de ce moule. En fait dans la position de fermeture intermédiaire du moule, on maîtrise la fermeture de celui-ci pour obtenir un compactage moins important des renforts, afin de faciliter la migration et le fluage de la résine dans et autour des renforts fibreux, avant de 30 réaliser un compactage maximal en fermant complétement le moule. Ceci se traduit alors par un passage de l'état de moule illustré sur la figure 4, vers celui illustré sur la figure 5. On conçoit alors que sur la figure 4, en position de fermeture intermédiaire du moule, la section d'injection de la résine est augmentée. 35 Au lieu de faire migrer la résine dans les renforts fibreux compactés à l'épaisseur finale souhaitée de la pièce, on laisse temporairement l'épaisseur du stratifié relativement 3035020 4 importante, pour injecter la résine plus facilement avant de fermer l'outillage à la cote voulue de la pièce et assurer un compactage optimal du renfort. Bien entendu de très nombreux modes de réalisation permettant de définir cette position de fermeture intermédiaire du moule peuvent être envisagés. 5 Cette position peut par exemple être définie directement au niveau des moyens de commande du déplacement des outillages du moule l'un par rapport à l'autre. Une position intermédiaire par exemple d'un vérin de manoeuvre de ceux-ci peut ainsi être envisagée. Le procédé de fabrication de pièces par moulage par transfert de résine, mettant 10 en oeuvre un moule tel que décrit précédemment, comporte donc une étape de fermeture intermédiaire du moule pour injecter la résine et faire fluer celle-ci dans le moule, suivie d'une étape de fermeture complète de ce moule. On a illustré sur les figures 4 et 5, un autre exemple de réalisation de ces moyens. Ainsi, par exemple, sur ces figures 4 et 5, on utilise des butées réglables en 15 position pour définir cette position de fermeture intermédiaire. Ainsi, par exemple, ces butées comportent deux parties dont une première est fixée d'une façon ou d'une autre par exemple à l'outillage supérieur 3 du moule et une seconde partie est déplaçable dans cette première partie en étant par exemple télescopique dans la première. 20 La seconde partie est alors déplaçable entre une position en saillie par rapport à la première, permettant de définir la position de fermeture intermédiaire du moule, telle qu'illustrée sur la figure 4, et une position escamotée dans la première, telle qu'illustrée sur la figure 5, permettant de définir la position de fermeture complète du moule. Ces moyens à butée réglable sont désignés par la référence générale 20 sur ces 25 figures 4 et 5. La première partie de ceux-ci fixée sur l'outillage supérieur, est désignée par la référence générale 21, tandis que la seconde partie déplaçable dans la première, est désignée par la référence générale 22. Bien entendu la première partie de ces moyens à butée pourrait être fixée sur 30 l'autre outillage du moule, c'est-à-dire l'outillage inférieur 2. Ainsi, dans un premier temps, le moule peut être fermé grâce à la génération de vide entre les deux outillages de celui-ci. La fermeture complète peut être quant à elle, être obtenue par activation des moyens de déplacement des outillages. 35 En fait, les systèmes de butée réglable en position peuvent être constitués eux- mêmes par des butées tarées et sollicitées par des ressorts tarés, permettant par 3035020 5 exemple de définir la position de fermeture intermédiaire, à l'encontre de la sollicitation créée par les moyens à vide. Ces butées s'escamotent ensuite lors de l'activation des moyens de déplacement à vérin des deux outillages du moule par exemple. 5 Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. 10 REVENDICATIONS1.- Moule (1) de fabrication de pièces par moulage par transfert de résine, du type comportant un outillage supérieur (3) et un outillage inférieur (2) associés à des moyens de déplacement de ceux-ci entre des positions ouverte et fermée, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (20) définissent une position de fermeture intermédiaire (fig. 4) du moule (1) facilitant l'injection et le fluage de la résine dans celui-ci avant de fermer complètement celui-ci. 2. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens définissant la position de fermeture intermédiaire comprennent des moyens à butée réglable (20) interposés entre les deux outillages (2, 3) du moule. 3.- Moule selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens à butée réglable (20) comprennent une première partie (21) associée à l'un des outillages du moule et une seconde partie escamotable (22) portée par cette première partie (21) et adaptée pour venir en appui contre l'autre outillage du moule lors de la fermeture de celui-ci afin de définir la position de fermeture intermédiaire. 4.- Moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première partie (21) des moyens à butée réglable est fixée sur l'outillage supérieur (3) du moule. 5.- Moule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première partie (21) des moyens à butée réglable est associée à l'outillage inférieur (2) du moule. 6.- Procédé de fabrication de pièces par moulage par transfert de résine, en mettant en oeuvre un moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, du type comportant un outillage supérieur (3) et un outillage inférieur (2) associés à des moyens de déplacement de ceux-ci entre des positions ouverte et fermée, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de fermeture intermédiaire du moule pour injecter la résine et faire fluer celle-ci dans le moule, suivie d'une étape de fermeture complète de ce moule.