Brevet FR3046107A1 — publié le 20170630

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UNE PIÈCE COMPOSITE ET DISPOSITIF POUR LA FABRICATION D'UNE PIÈCE COMPOSITE L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce composite ainsi qu'un dispositif pour la fabrication d'une telle pièce. Les matériaux composites à matrice polymère sont de plus en plus utilisés dans de nombreux domaines techniques et industriels, et notamment dans le domaine de l'aéronautique puisqu'ils présentent d'excellentes propriétés mécaniques pour une masse limitée. Ils peuvent être utilisés pour la réalisation d'outillages comme pour la réalisation de pièces structurales. De nombreux procédés existent pour la préparation, le moulage et la polymérisation de pièces composites en petites séries comme en grandes séries. Ces procédés impliquent généralement l'utilisation de pressions supérieures à la pression atmosphérique. La plupart des procédés de préparation de pièces composites dans lesquels une étape est réalisée dans un autoclave, impliquent également l'utilisation d'un sac à vide disposé autour de la pièce préparée et placé avec la pièce, dans l'autoclave, afin d'obtenir un taux de fibres prédéterminé dans la pièce, de contrôler la géométrie de la pièce et d'évacuer par des évents les gaz présents au sein de la pièce. La disposition d'évents dans les dispositifs connus de fabrication de pièces composites est très complexe à modéliser et à réaliser. D'autre part, la disposition de nombreux évents dans une même pièce alourdit les tâches effectuées par les opérateurs de la fabrication d'une pièce composite et rend plus difficile la mise en forme sous pression de la pièce composite. En outre, les procédés connus ne permettent pas d'évacuer les bulles d'air susceptibles d'être présentes au sein de la pièce composite préparée. En effet, l'utilisation d'un sac à vide et/ou d'évents disposés dans différentes zones de la pièce composite ne permet pas de s'assurer de l'évacuation de toute bulle de gaz présente dans le matériau et qui risquerait de créer des zones d'hétérogénéité et de diminuer sensiblement les propriétés mécaniques de la pièce composite ainsi préparée. 3046107 2 L'invention vise à pallier ces inconvénients. Elle vise en particulier à proposer un dispositif et un procédé pour la préparation d'une pièce composite permettant de pallier les problèmes liés à la présence de bulles de gaz dans l'épaisseur des matériaux formant les pièces composites. 5 L'invention vise à proposer un procédé et un dispositif simples, fiables et sans surcoût par rapport aux procédés et aux dispositifs connus. L'invention vise également à proposer un procédé dont la mise en oeuvre est rapide, tout en étant compatible avec les durées de durcissement des matrices polymères susceptibles d'être utilisées dans les pièces composites. 10 Pour ce faire, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce, dite pièce composite, formée d'au moins un matériau composite comprenant au moins une couche d'une structure de renfort imprégnée d'une matrice polymère au sein de laquelle s'étend la structure de renfort, dans lequel : - on prépare une avant-pièce, dite avant-pièce composite, de ladite pièce 15 composite, ladite avant-pièce composite présentant au moins un état, dit état non-durci, dans lequel la matrice polymère est au moins en partie non solidifiée, - on réalise une étape de durcissement de la matrice polymère de ladite avant-pièce composite, - au cours d'au moins une partie de ladite étape de durcissement, on 20 exerce une pression sur au moins une face, dite face pressée, de ladite avant-pièce composite, caractérisé en ce qu'on exerce ladite pression sous la forme d'un gradient de pression (non nul), ladite pression étant appliquée sur ladite face pressée de ladite avant-pièce composite entre au moins une première zone, dite zone de 25 pressurisation maximale, de ladite face pressée, et au moins une deuxième zone, dite zone d'évacuation de gaz, de ladite face pressée, ladite zone de pressurisation maximale étant différente de ladite zone d'évacuation de gaz et ledit gradient de pression étant orienté vers ladite zone de pressurisation maximale, de façon à faire circuler tout gaz présent au sein de la pièce composite depuis ladite zone de 30 pressurisation maximale jusqu'à ladite zone d'évacuation de gaz. 3046107 3 L'invention s'étend à un dispositif pour la fabrication d'une pièce composite selon un procédé selon l'invention. L'invention s'étend donc à un dispositif pour la fabrication d'une pièce, dite pièce composite, formée d'au moins un matériau composite comprenant au moins une couche d'une structure de renfort 5 imprégnée d'une matrice au sein de laquelle s'étend la structure de renfort, ledit dispositif comprenant : - une avant-pièce, dite avant-pièce composite, de ladite pièce composite, ladite avant-pièce composite présentant au moins un état, dit état non-durci, dans lequel la matrice polymère est au moins en partie non solidifiée, ladite 10 avant-pièce composite présentant au moins une face, dite face pressée, de ladite avant-pièce composite, sur laquelle une pression est exercée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe de pressurisation de ladite avant-pièce composite, ledit organe de pressurisation étant adapté pour pouvoir exercer ladite pression sous la forme d'un gradient de pression, ladite pression étant 15 appliquée sur ladite face pressée de ladite avant-pièce composite entre au moins une première zone, dite zone de pressurisation maximale, de ladite face pressée, et au moins une deuxième zone, dite zone d'évacuation de gaz, de ladite face pressée, ladite zone de pressurisation maximale étant différente de ladite zone d'évacuation de gaz et ledit gradient de pression étant orienté vers ladite zone de pressurisation 20 maximale, de façon à faire circuler tout gaz présent au sein de la pièce composite depuis ladite zone de pressurisation maximale jusqu'à ladite zone d'évacuation de gaz. La pression appliquée au niveau de la zone de pressurisation maximale est donc supérieure à la pression appliquée au niveau de la zone d'évacuation de gaz. Un procédé et un dispositif selon l'invention permettent donc 25 de faire migrer les bulles ou poches de gaz vers l'extérieur d'une avant-pièce composite de façon à obtenir, après le durcissement de la matrice polymère de ladite avant-pièce composite, une pièce composite dénuée de gaz ou dont la teneur en gaz dans l'épaisseur de ladite avant-pièce composite a au moins été diminuée par rapport à la teneur en gaz dans l'avant-pièce initiale (avant l'application d'un 30 gradient de pression selon l'invention). Pour ce faire, il suffit donc d'appliquer sur la face pressée de l'avant-pièce composite une pression variant tangentiellement à 3046107 4 cette face pressée et augmentant dans un sens allant de tout point de l'avant-pièce vers une zone d'évacuation de gaz de ladite avant-pièce ou encore d'un bord externe à un autre bord externe de l'avant-pièce composite. La zone d'évacuation de gaz de la pièce peut par exemple 5 correspondre à un chant de ladite avant-pièce composite ou à toute zone de ladite avant-pièce composite en regard de laquelle peut être disposée un évent avec une bouche d'aspiration permettant d'évacuer les gaz issus de l'avant-pièce composite (hors d'un sac à vide dans lequel serait par exemple disposée l'avant-pièce composite lors de sa mise en forme et de l'étape de durcissement de la matrice 10 polymère). Dans tout le texte, on entend par « matrice polymère non solidifiée » tout matériau polymère (ou tout matériau comprenant au moins un polymère) non entièrement polymérisé (en particulier dans le cas d'une matrice polymère thermodurcissable) de sorte que sa forme finale n'est pas encore figée et 15 qui est élastiquement déformable ou, dans le cas particulier des polymères thermoplastiques, tout matériau thermoplastique à une température supérieure à sa température de transition vitreuse et/ou à sa température de fusion (en l'absence d'application de contrainte). Avantageusement et selon l'invention, on met en forme ladite 20 avant-pièce composite préalablement à ladite étape de durcissement et/ou au cours de ladite étape de durcissement de la matrice polymère de l'avant-pièce composite. La mise en forme (par exemple par moulage sous pression) de l'avant-pièce composite peut être réalisée en appliquant une pression comprise entre 0,1MPa et 3MPa, et en particulier entre 0,2MPa et 1,2MPa. 25 L'avant-pièce composite peut durcir à la température ambiante (entre 20°C et 25°C) ou être soumise à un traitement thermique (chauffage). Avantageusement et selon l'invention, simultanément à ladite étape de durcissement au cours de laquelle on applique un gradient de pression sur l'avant-pièce composite, on réalise un traitement thermique de ladite avant-pièce 30 composite. En particulier, avantageusement et selon l'invention, ledit traitement thermique permet de réaliser une polymérisation de ladite matrice polymère dans les 3046107 5 cas où une matrice thermodurcissable est utilisée. Au terme d'une telle étape de polymérisation d'une matrice polymère thermodurcissable, ladite matrice polymère se trouve donc dans un état durci. Dans le cas où un chauffage est utilisé pour durcir l'avant-pièce composite, l'application de la pression peut démarrer préalablement 5 ou simultanément au chauffage. Pour réaliser ledit traitement thermique, l'avant-pièce et les autres éléments du dispositif selon l'invention peuvent être placés dans une étuve ou le chauffage peut être apporté par au moins un élément (moule par exemple) qui est lui-même chauffant. Avantageusement et selon l'invention, le gradient de pression 10 conserve de préférence le même signe et ne change donc pas d'orientation entre la zone d'évacuation de gaz et la zone de pressurisation maximale. En particulier, la zone de pressurisation maximale est la zone de l'avant-pièce composite où la pression appliquée est maximale et la zone d'évacuation de gaz est la zone de l'avant-pièce composite où la pression appliquée est minimale. Avantageusement et 15 selon l'invention, la pression peut être continue ou discontinue. Le gradient de pression peut être de forme quelconque (linéaire, conique...). Dans le cas d'un gradient de pression dont la pression varie de façon continue, la pression est également monotone (croissante). Dans le cas d'un gradient de pression dont la pression varie de façon discontinue, la pression peut être constante par paliers entre 20 au moins deux points et varier de façon monotone entre aux moins deux autres points de ladite face pressée. Avantageusement et selon l'invention, pour appliquer ledit gradient de pression : - on dispose une face, dite face de pressurisation, d'au moins un 25 organe, dit organe de pressurisation élastiquement déformable orientée vers la face pressée de ladite avant-pièce composite et à distance non nulle de la face pressée de l'avant-pièce composite, - puis on soumet une face, dite face pressurisée, opposée à ladite face de pressurisation, dudit organe de pressurisation à une pression (en particulier une 30 pression de gaz), dite pression de déformation, adaptée pour déformer élastiquement ledit organe de pressurisation, ledit organe de pressurisation, sa disposition par 3046107 6 rapport à la face pressée et ladite pression de déformation étant choisis pour que la face de pressurisation de l'organe de pressurisation soit appliquée au contact de ladite face pressée de ladite avant-pièce composite au moins entre la zone de pressurisation maximale et la zone d'évacuation de gaz et applique ledit gradient de 5 pression sur la face pressée. La face pressurisée est soumise à une pression de déformation adaptée pour entrainer une déformation de l'organe de pressurisation permettant d'appliquer une pression sous la forme d'un gradient de pression sur l'avant-pièce composite. Avantageusement et selon l'invention, préalablement à l'application dudit gradient de pression, on dispose ledit organe de pressurisation à 10 une distance non nulle de la face pressée de l'avant-pièce composite. En particulier, dans certains modes de réalisation, ledit organe de pressurisation présente en outre une rigidité de déformation élastique variant entre une zone, dite zone distale, de cet organe de pressurisation venant, après application de ladite pression de déformation, au contact de ladite zone de 15 pressurisation maximale de ladite face pressée, et une zone, dite zone de bordure, de cet organe de pressurisation venant, après application de la pression de déformation, au contact de ladite zone d'évacuation de gaz de ladite face pressée de l'avant-pièce composite, la rigidité de la zone de bordure dudit organe de pressurisation étant supérieure à la rigidité de la zone distale. En particulier, dans certains modes de 20 réalisation, la rigidité est croissante de la zone distale à la zone de bordure. Par la rigidité de l'organe de pressurisation, on entend la rigidité de celui-ci dans ses modes de déformation s'opposant à l'application de la pression exercée sur ladite face pressée. Plus particulièrement, la rigidité correspond par exemple ou est fonction du module d'élasticité en traction (et/ou en compression) d'une portion 25 dudit organe de pressurisation ainsi que des dimensions structurelles de l'organe de pressurisation (épaisseur, ...). Ainsi ledit gradient de pression est au moins pour partie obtenu par un gradient de ladite rigidité de l'organe de pressurisation. Afin de permettre l'application du gradient de pression du fait d'un tel gradient de rigidité, l'organe de pressurisation peut présenter une épaisseur 30 et/ou un module d'élasticité variable. 3046107 7 Avantageusement et selon l'invention, on utilise au moins un organe de pressurisation présentant, avant application de ladite pression de déformation, une épaisseur variant entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, l'épaisseur de la zone de bordure dudit organe de pressurisation étant 5 supérieure à l'épaisseur de la zone distale. En particulier, dans certains modes de réalisation, ladite épaisseur de l'organe de pressurisation est croissante de la zone distale à la zone de bordure. Ainsi ledit gradient de pression est au moins pour partie obtenu par un gradient de ladite épaisseur avant application de la pression de déformation. 10 En outre, en variante ou en combinaison, avantageusement et selon l'invention, on utilise au moins un organe de pressurisation présentant un module d'élasticité au moins en traction orthogonalement à la direction s'étendant entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, variant entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, ledit module d'élasticité de la zone de bordure étant 15 supérieur audit module d'élasticité de la zone distale. En particulier, dans certains modes de réalisation, ledit module d'élasticité de l'organe de pressurisation est croissant de la zone distale à la zone de bordure. Ainsi ledit gradient de pression est au moins pour partie obtenu par un gradient dudit module d'élasticité. En outre, en variante ou en combinaison, avantageusement et 20 selon l'invention on dispose l'organe de pressurisation à une distance prédéterminée de la face pressée de l'avant-pièce composite, de telle sorte que, sous l'effet de la pression de déformation, l'organe de pressurisation subit un allongement relatif (AL/L) qui varie entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, l'allongement relatif (AL/L) en regard de la zone de bordure étant supérieur à l'allongement relatif 25 (AL/L) en regard de la zone distale. En particulier, dans certains modes de réalisation, ledit allongement relatif (AL/L) de l'organe de pressurisation est croissant de la zone distale àla zone de bordure . Ainsi ledit gradient de pression est au moins pour partie obtenu par un gradient d'allongement relatif (AL/L) de l'organe de pressurisation sous l'effet de ladite pression de déformation. Ce gradient 30 d'allongement relatif (AL/L) de l'organe de pressurisation peut lui-même être obtenu par un gradient de ladite distance séparant l'organe de pressurisation avant 3046107 8 application de la pression de déformation (l'allongement AL étant une fonction croissante de cette distance) ; et/ou par un gradient des dimensions initiales L et/ou de forme de l'organe de pressurisation (notamment lorsque ce dernier est symétrique de révolution) avant application de la pression de déformation ; et/ou 5 par un gradient des dimensions et/ou de forme de la face pressée de l'avant pièce (notamment lorsque cette dernière est symétrique de révolution). L'organe de pressurisation utilisé pour transmettre et appliquer ledit gradient de pression sur la face pressée de l'avant-pièce composite peut se présenter sous diverses formes. Il peut s'agir d'un panneau ou plateau 10 présentant deux faces principales parallèles, l'une d'elles étant appliquée au contact de la face pressée de l'avant-pièce composite et l'autre d'entre elles étant celle sur laquelle est également appliquée une pression de façon à pouvoir créer ledit gradient de pression sur la face pressée de l'avant-pièce composite. Avantageusement dans certains modes de réalisation de 15 l'invention, on utilise un organe de pressurisation symétrique de révolution autour d'un axe parallèle à l'orientation dudit gradient de pression à appliquer. Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, avantageusement et selon l'invention, on utilise, à titre d'organe de pressurisation, une vessie gonflable (à la façon d'un ballon) -notamment une vessie gonflable 20 symétrique de révolution autour d'un axe parallèle à l'orientation dudit gradient de pression à appliquer- pour appliquer ledit gradient de pression sur la face pressée de l'avant-pièce composite. Ainsi, avantageusement dans un procédé selon l'invention, on utilise, à titre d'organe de pressurisation, au moins une vessie adaptée pour, dans un 25 état gonflé (correspondant au gonflage de la vessie par ladite pression de déformation), être appliquée au contact de ladite face pressée de ladite avant-pièce composite au moins entre ladite zone de pressurisation maximale et ladite zone d'évacuation de gaz. La vessie est gonflable et présente au moins un état gonflé utilisé pour appliquer ladite pression sur la face pressée de l'avant-pièce composite, 30 et au moins un état non gonflé dans lequel la vessie n'exerce aucune pression sur ladite face pressée de l'avant-pièce composite. Avant gonflage, c'est-à-dire avant 3046107 9 application de ladite pression de déformation, la vessie n'est pas en contact avec l'avant-pièce composite (la vessie est séparée de ladite distance non nulle de ladite face pressée). Au cours du gonflage, la vessie entre progressivement en contact avec la face pressée de l'avant-pièce composite, jusqu'à atteindre un état gonflé. Dans 5 toute la suite du texte, lorsqu'on précise que la vessie est en contact avec l'avant- pièce composite, cela signifie que la vessie est donc dans un état gonflé (c'est-à-dire que la vessie est au moins en partie gonflée). De même, dans certains modes de réalisation, un dispositif selon l'invention est aussi avantageusement caractérisé en ce que ledit organe de 10 pressurisation comprend au moins une vessie gonflable présentant au moins une face, dite face de pressurisation, adaptée pour être disposée, après gonflage de la vessie par une pression, dite pression de déformation, en contact avec la face pressée de ladite avant-pièce composite, et au moins une face, dite face pressurisée, opposée à ladite face de pressurisation. 15 Avantageusement et selon l'invention, ladite vessie est formée d'au moins un matériau choisi dans le groupe des matériaux élastomères. Ladite vessie est formée d'au moins un matériau élastomère choisi dans le groupe formé des silicones, du polybutadiène, du polyisoprène, des copolymères de styrène et de butadiène, des polyuréthanes élastomériques (copolymères comprenant du 20 polyuréthane notamment), des polychloroprènes (Néoprène)), des fluoroélastomères, leurs mélanges et leurs copolymères. Avantageusement et selon l'invention, on applique ladite pression sur la face pressée à l'aide d'au moins une vessie comprenant : au moins une cavité interne, ladite cavité interne comprenant au moins 25 un orifice d'entrée d'un fluide de gonflement de ladite vessie, - au moins une membrane flexible délimitant chaque cavité interne, ladite vessie étant adaptée pour pouvoir se conformer à ladite avant-pièce composite lorsque la vessie est au moins partiellement gonflée et lorsque la vessie est au contact de ladite avant-pièce composite. Une vessie utilisée dans un dispositif ou un 30 procédé selon l'invention est donc au moins constituée d'une membrane flexible qui forme la vessie. 3046107 10 Tout fluide, en particulier tout gaz ou tout liquide, peut être utilisé pour gonfler la vessie. En particulier, un gaz de gonflement peut être choisi dans le groupe formé de l'air, de l'oxygène et des gaz neutres. Avantageusement et selon l'invention, on gonfle la cavité interne de ladite vessie à l'aide d'azote gazeux 5 (N2 à l'état gazeux). Plusieurs paramètres liés à l'utilisation d'une telle vessie peuvent être variés de façon voulue afin de permettre l'application d'un gradient de pression à l'aide de ladite vessie. Il est notamment possible de faire varier l'allongement relatif (AL/L) de la paroi de la vessie (c'est-à-dire l'étirement en 10 traction de la membrane élastique de la vessie ou étirement surfacique) en faisant varier la distance séparant la vessie et l'avant-pièce composite ou les dimensions de la vessie (la taille notamment) en fonction de la forme et/ou les dimensions de l'avant-pièce. La distance séparant la vessie et l'avant-pièce composite peut également être appelée « retrait », et désigne la distance qui sépare la vessie de la 15 face pressée de l'avant-pièce composite lorsque la vessie est partiellement gonflée tout en étant à distance non nulle de la face pressée de l'avant-pièce, c'est-à-dire que la vessie est gonflée avec une pression de mise en forme de la vessie (inférieure à la pression de déformation de la vessie qui correspond à un état dans lequel la vessie est au contact de l'avant-pièce composite). Plus la distance entre la vessie et 20 l'avant-pièce composite avant d'atteindre la pression de déformation est importante, plus l'allongement AL de la membrane flexible élastiquement déformable sera important, et plus la pression appliquée sur la face pressée de l'avant-pièce composite sera faible lorsque la vessie sera au contact de l'avant-pièce. La pression exercée sur la face pressée de l'avant-pièce composite est égale à la pression interne 25 de la vessie moins la force de résistance au gonflement de la vessie par unité de surface, la force de résistance au gonflement de la vessie étant proportionnelle à l'allongement relatif (AL/L) de la paroi de la vessie lors du gonflement ainsi qu'à l'épaisseur et au module de Young de la vessie. À l'équilibre, la force de résistance au gonflement de la vessie (ou force d'étirement) compense la surpression. Bien 30 sûr, il est également possible de faire varier les dimensions L initiales de la vessie, notamment la forme et la taille de la vessie avant déformation afin d'influer 3046107 11 également sur l'allongement relatif (AL/L) de la vessie jusqu'à atteindre la pression de déformation. En d'autres termes, choisir une vessie de diamètre inférieur à une vessie prédéterminée permet d'augmenter AL/L et donc également de diminuer la pression appliquée sur la face pressée de l'avant-pièce composite. Il est donc 5 également possible d'utiliser une vessie présentant un gradient de diamètre et/ou présentant une forme telle qu'elle permette, à l'état gonflé, d'exercer une pression sous la forme d'un gradient de pression sur l'avant-pièce composite, en prenant en compte la forme et/ou les dimensions de l'avant-pièce elle-même qui pourrait également elle-même présenter une face pressée non rectiligne (ni plane ni réglée), 10 entraînant elle-même une variation de l'allongement relatif. Tel est le cas en particulier avec une face pressée symétrique de révolution de dimensions radiales variant entre ladite zone de pressurisation maximale et la zone d'évacuation de gaz. Avantageusement et selon l'invention, on dispose la vessie dans un état gonflé à une pression inférieure à ladite pression de déformation à une 15 distance prédéterminée non nulle de la face pressée de l'avant-pièce composite, ladite distance prédéterminée variant entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, ladite distance prédéterminée en regard de la zone de bordure étant supérieure à la distance prédéterminée en regard de la zone distale. En particulier, avantageusement et selon l'invention, ladite distance est croissante de la zone 20 distale à la zone de bordure. On dispose la vessie, dans un état partiellement gonflé à une pression, inférieure à ladite pression de déformation, de mise en forme de la vessie, de façon à ce qu'une distance prédéterminée non nulle sépare ladite vessie de la face pressée de l'avant-pièce composite et de façon à permettre ensuite l'application d'un gradient de pression sur ladite face pressée de l'avant-pièce 25 composite dans un état gonflé de la vessie, à ladite pression de déformation de la vessie (ou à une pression supérieure). Avant application dudit gradient de pression, lorsque le gonflement de la vessie n'a pas encore débuté (et que la vessie se présente sous une forme entièrement souple) et lorsque la vessie est partiellement gonflée (c'est-à-dire 30 à la pression de mise en forme de la vessie inférieure à ladite pression de déformation) et présente une forme prédéterminée tout en pouvant encore être 3046107 12 déformée (gonflée), la vessie n'est pas disposée en contact avec l'avant-pièce composite. De préférence lorsque la pression dans la vessie est inférieure à ladite pression de mise en forme de la vessie et lorsque la pression dans la vessie est égale à ladite pression de mise en forme de la vessie, la vessie ne présente aucune zone de 5 contact avec ladite avant-pièce composite. Ainsi, par le choix de la vessie (en fonction de son diamètre notamment) et de la distance à laquelle on la place de l'avant-pièce composite avant application de ladite pression de déformation de la vessie, on peut faire varier la pression ensuite (après gonflage à ladite pression de déformation) appliquée sur la 10 face pressée de l'avant-pièce composite et obtenir ledit gradient de pression. Ladite distance devant être prévue entre la vessie et l'avant-pièce composite avant application de ladite pression de déformation peut être déterminée par calculs par éléments finis ou encore expérimentalement, de préférence de façon à éviter la formation de poches de pression au sein de l'avant-pièce, pour obtenir ledit gradient 15 de l'allongement relatif AL/L. En outre, un effet dynamique est obtenu pendant le gonflement de la vessie à ladite pression de déformation de la vessie, la vessie n'étant initialement pas en contact avec l'avant-pièce composite et venant progressivement au contact de l'avant-pièce composite au cours de son gonflement, 20 depuis ladite zone distale jusqu'à ladite zone de bordure, jusqu'à atteindre la pression de déformation. Avec une telle vessie, dans ces modes de réalisation, ledit gradient de pression comprend donc ainsi au moins une variation dynamique de pression appliquée lors du gonflement de la vessie (lors du déplacement de la membrane flexible de la vessie au cours du gonflement de celle-ci) permettant le 25 déplacement et l'évacuation d'au moins une partie du gaz présent au sein de l' avant-pièce composite. Une telle variation dynamique de pression a également pour avantage de permettre de chasser l'air situé entre l'avant-pièce composite et la vessie lors du gonflement de la vessie et lorsque celle-ci balaye la face pressée de l'avant-pièce composite lors de ce gonflement. Cette variation dynamique de 30 pression est de préférence suivie du maintien dudit gradient de pression (statique) 3046107 13 une fois la vessie gonflée et le système comprenant l'avant-pièce et la vessie étant à l'équilibre. En variante ou en combinaison à la distance variable entre la vessie et l'avant-pièce composite avant gonflage de la vessie par ladite pression de 5 déformation mais aussi en variante ou en combinaison avec l'utilisation d'une vessie de diamètre variable, il est possible d'utiliser une vessie dont la membrane flexible présente une épaisseur variable et/ou un module d'élasticité variable. Avantageusement et dans une variante de réalisation d'un procédé et d'un dispositif selon l'invention, on utilise au moins une membrane 10 flexible présentant une épaisseur variant entre ladite zone distale de ladite vessie et ladite zone de bordure de ladite vessie, ladite épaisseur de la zone de bordure de la membrane flexible de la vessie étant supérieure à ladite épaisseur de la zone distale de la membrane flexible de la vessie. En variante ou en combinaison, avantageusement et selon 15 l'invention, on utilise au moins une membrane flexible présentant un module d'élasticité variant entre ladite zone distale de ladite vessie et ladite zone de bordure de ladite vessie, ledit module d'élasticité de la zone de bordure de la membrane flexible de la vessie étant supérieur au module d'élasticité de la zone distale de la membrane flexible de la vessie. 20 Afin de faire varier le module d'élasticité de la membrane flexible de la vessie il est possible de juxtaposer des zones formées de matériaux élastomères différents, chaque élastomère présentant un module d'élasticité différent. Ce module d'élasticité peut également être modifié en utilisant un même élastomère à titre de matrice et y ajoutant des charges minérales ou métalliques sous 25 forme de fibres, de particules (poudres), de fils... ou encore de fibres de carbone (ou nanotubes ou autres formes). Dans certains modes de réalisation, avantageusement, un dispositif selon l'invention comprend en outre un support de pressurisation adapté pour maintenir en position ladite avant-pièce composite par rapport au support de 30 pressurisation et à l'organe de pressurisation, en particulier une vessie à l'état gonflé, lorsque ledit organe de pressurisation est disposé au contact de ladite avant- 3046107 14 pièce composite. Le support de pressurisation peut également constituer un moule pour la mise en forme de l'avant-pièce composite. L'avant-pièce composite est formée d'au moins un matériau composite comprenant au moins une couche d'une structure de renfort. La structure 5 de renfort est imprégnée d'une matrice polymère au sein de laquelle s'étend la structure de renfort. L'avant-pièce composite (et la pièce composite finale obtenue) peut (/peuvent) être de toutes formes et de toutes tailles. L'avant-pièce composite peut donc présenter une forme parallélépipédique, sphérique, hémisphérique, cylindrique ou encore conique ou toute autre forme irrégulière qui pourrait être 10 fabriquée. L'avant-pièce composite peut également être au moins partiellement creuse et présenter un espace interne. La structure de renfort peut être quelconque. En particulier, avantageusement et selon l'invention, ladite structure de renfort est choisie dans le groupe formé des monofils, des câbles, des faisceaux, des tissus, des bandes, des 15 nappes, des matelas et des feuilles. Avantageusement et selon l'invention, ladite structure de renfort comprend au moins une couche de renfort et chaque couche de renfort est choisie dans le groupe formé des nappes de fibres synthétiques tissées, des nappes de fibres synthétiques non-tissées, des matelas, des nappes de bandes synthétiques 20 tissées, des nappes de bandes synthétiques non-tissées, des feuilles de matériaux synthétiques, des feuilles de matériaux métalliques, des complexes multicouches comprenant plusieurs couches superposées les unes aux autres, chaque couche étant en l'une de ces matières. En particulier, avantageusement et selon l'invention, ladite 25 pièce composite est formée de plis, dits pré-imprégnés, de renforts tissés imprégnés de résine polymère superposés les uns au-dessus des autres. Alternativement et selon l'invention, ladite pièce composite peut être préparée par imprégnation manuelle (au pinceau, ...) la structure de renfort par une résine polymère. Avantageusement et selon l'invention, ladite matrice polymère 30 est choisie dans le groupe des résines thermodurcissables, des résines thermoplastiques et de leurs mélanges. 3046107 15 Dans tout le texte, on entend par « résine » toute composition au moins partiellement liquide adaptée pour pouvoir être durcie (de façon irréversible ou éventuellement réversible dans le cas d'une résine thermoplastique). Avantageusement et selon l'invention, ladite matrice polymère 5 de l'avant-pièce composite est choisie parmi les résines thermoplastiques, les résines thermodurcissables et leurs mélanges. Les résines thermoplastiques et les résines thermodurcissables peuvent comprendre des précurseurs desdits polymères thermoplastiques ou des précurseurs desdits polymères thermodurcissables ou non. Par « précurseurs » des thermoplastiques ou thermodurcissables on entend tout 10 monomère d'au moins un polymère thermoplastique ou thermodurcissable accompagné le cas échéant de tout catalyseur ou durcisseur nécessaire à la polymérisation ou au durcissement de la résine. Par « résines thermoplastiques » et « résines thermodurcissables », on entend toute composition comprenant au moins des molécules au moins partiellement polymérisées de tout matériau 15 thermoplastique ou thermodurcissable respectivement. Une résine thermoplastique ou une résine thermodurcissable ne désigne pas uniquement des compositions déjà entièrement polymérisées mais également des compositions pouvant comprendre des molécules de monomères (non polymérisées). Avantageusement et selon l'invention, dans le cas où la 20 matrice polymère est choisie parmi les résines thermodurcissables, on applique la pression au contact de la pièce composite pendant au moins une partie d'une étape de polymérisation (et de mise en forme simultanée ou non) de ladite résine thermodurcissable. Dans une variante de réalisation d'un procédé et d'un 25 dispositif selon l'invention, ladite avant-pièce composite est creuse et présente au moins un espace interne à l'intérieur duquel est introduit la vessie. Il n'y a alors pas besoin d'utiliser un support de pressurisation, l'avant-pièce composite faisant elle-même office de support de pressurisation. L'invention concerne aussi un procédé et un dispositif 30 caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. 3046107 16 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent à la lecture de la description suivante d'un de ses modes de réalisation préférentielle donnée à titre d'exemple non limitatif, et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : 5 - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention comprenant un organe de pressurisation, - la figure 2a est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention dans lequel une vessie gonflable d'épaisseur variable est utilisée à titre d'organe de pressurisation, ladite vessie étant dans un état 10 non gonflé, - la figure 2b est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention dans lequel une vessie gonflable d'épaisseur variable est utilisée à titre d'organe de pressurisation, ladite vessie étant dans un état gonflé, 15 - la figure 3a est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention dans lequel une vessie gonflable à module d'élasticité variable est utilisée à titre d'organe de pressurisation, ladite vessie étant dans un état non gonflé, - la figure 3b est une vue schématique en coupe longitudinale 20 d'un dispositif selon l'invention dans lequel une vessie gonflable à module d'élasticité variable est utilisée à titre d'organe de pressurisation, ladite vessie étant dans un état gonflé, - la figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention comprenant un organe de pressurisation. 25 Les figures 1 à 4 représentent différentes étapes de mise en forme et de durcissement de la résine polymère formant la matrice imprégnant une structure de renfort de l'avant-pièce composite 1. Les figures 1 à 4 représentent une avant-pièce composite 1 comprenant plusieurs couches superposées les unes sur les autres, chaque couche de 30 l'avant-pièce composite 1 étant formée d'une structure de renfort imprégnée d'une matrice comprenant au moins une résine polymère. L'avant-pièce composite 1 3046107 17 présente une forme parallélépipédique et comprend deux faces libres principales dont une face, dite face supérieure 2, et une face, dite face inférieure 3, opposée à ladite face supérieure. L'avant-pièce composite 1 présente également une zone 4 d'évacuation de gaz comprenant au moins un chant de ladite avant-pièce 5 composite 1. L'avant-pièce composite 1 est par exemple formée d'une résine époxy et de mats de fibres de carbone superposés les uns aux autres parallèlement à ladite face pressée. La pression est exercée sur l'avant-pièce composite dans une direction normale à la direction longitudinale desdits mats de fibres. Le dispositif selon l'invention représenté en figure 1 10 comprend une avant-pièce composite 1, un organe de pressurisation 8 et un support de pressurisation 20 adapté pour maintenir en position ladite avant-pièce composite lorsqu'une pression est appliquée sur l'avant-pièce composite 1. L'organe de pressurisation 8 présente une face de pressurisation 15, en contact avec la face pressée 2 de ladite avant-pièce composite, et une face pressurisée 16, opposée à 15 ladite face de pressurisation 15, l'organe de pressurisation étant élastiquement déformable. L'organe de pressurisation 8 représenté en figure 1 est formé d'un même matériau et présente une forme de pavé dont l'épaisseur (distance la plus courte entre la face de pressurisation 15 et la face pressurisée 16) est constante. En particulier, la face pressurisée 16 est soumise à une 20 pression constante, telle qu'une pression de gaz, et ledit organe de pressurisation présente en outre une rigidité de déformation élastique variant entre ladite zone de pressurisation maximale de ladite face pressée et ladite zone d'évacuation de gaz de ladite face pressée de l'avant-pièce composite, c'est-à-dire un gradient de rigidité entre ladite zone de pressurisation maximale de ladite face pressée et ladite zone 25 d'évacuation de gaz de ladite face pressée de l'avant-pièce composite. Dans l'exemple représenté où l'épaisseur de l'organe de pressurisation est constante, ce gradient de rigidité est obtenu par un gradient de module d'élasticité entre ladite zone de pressurisation maximale de ladite face pressée et ladite zone d'évacuation de gaz de ladite face pressée de l'avant-pièce composite. 30 Le support de pressurisation 20 peut également faire office de moule permettant de conférer à l'avant-pièce composite 1 une forme voulue. Une 3046107 18 étape de durcissement de la matrice polymère de l'avant-pièce composite 1 consiste alors également en une étape de moulage par compression. L'organe de pressurisation 8 permet d'appliquer un gradient de pression illustré par les flèches 5, 6 et 7 et ainsi de faire circuler et d'évacuer le gaz éventuellement présent dans 5 l'avant-pièce 1 dans le sens d'évacuation 18. La pression 5 est supérieure à la pression 6, elle-même supérieure à la pression 7 appliquée sur la zone la plus proche de la zone 4 d'évacuation des gaz de l'avant-pièce 1 composite. Dans les modes de réalisation représentés aux figures 2a, 2b, 3a et 3b, le dispositif selon l'invention comprend un dispositif de pressurisation de 10 l'avant-pièce composite 1 consistant en une vessie 10 gonflable se présentant sous la forme d'un ballon comprenant une membrane périphérique en matériau flexible. La vessie 10 comprend une cavité interne 14 comprenant un orifice 12 d'entrée d'un gaz de gonflement de ladite vessie. Avant gonflement (étape non représentée), la vessie se présente sous une forme souple à la façon d'un tissu plus ou moins souple 15 et la vessie ne présente pas de forme prédéterminée. Lorsque la vessie est partiellement gonflée (figure 2a), la vessie est mise en forme (symétrique de révolution autour d'un axe passant par l'orifice 12 et correspondant à l'orientation du gradient de pression à appliquer sur l'avant-pièce composite 1) et n'est pas en contact avec l'avant-pièce composite 1, ni avec un support de pressurisation 20. 20 Après un gonflement supplémentaire jusqu'à une pression, dite pression de déformation, comme on peut le voir sur la figure 2b, la vessie 10 gonflable présente une face 17 de pressurisation externe, appliquée en contact avec la face pressée 2 de l'avant-pièce 1 composite, et une face 19 pressurisée interne délimitant la cavité interne 14, cette face 19 pressurisée étant opposée à ladite face de pressurisation. 25 Une fois gonflée, la pression de gaz à l'intérieur de la vessie 10 gonflable s'appliquant sur la face pressurisée de la vessie est supérieure à la pression régnant autour et à l'extérieur de la vessie (à l'extérieur de la cavité interne 14). Les dispositifs représentés aux figures 2 et 3 comprennent également le support de pressurisation 20 creux adapté pour maintenir en position 30 ladite avant-pièce composite lorsque la vessie 10 comprime l'avant-pièce composite 1, la vessie 10 et l'avant-pièce composite 1 étant alors disposées à l'intérieur dudit 3046107 19 support de pressurisation 20. Le support de pressurisation 20 utilisé dans les modes de réalisation représentés aux figures 2a à 3b se présente sous la forme d'un moule creux globalement parallélépipédique dont un des côtés présente une ouverture permettant de ménager un passage pour l'orifice 12 d'entrée de gaz de gonflement 5 de ladite vessie, ainsi que des évents 21 et 22 par lesquels les gaz évacués par la zone 4 d'évacuation de gaz de l'avant-pièce 1 composite peuvent s'échapper. Dans le mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention représenté aux figures 2a et 2b, la membrane périphérique de ladite vessie présente un gradient d'épaisseur a, b, c (épaisseurs croissantes de a à c). Comme on peut le 10 voir sur la figure 2b, l'épaisseur varie de façon continue, croissante entre une zone, dite zone distale 9 (à proximité de la portion d'épaisseur a de ladite vessie) et une zone, dite zone de bordure 13 de la vessie (à proximité de la portion d'épaisseur c). La zone de bordure 13 est en regard de la zone 4 d'évacuation de gaz de la face pressée 2 de l'avant-pièce 1 composite. La zone distale 9 est en regard de la zone de 15 pressurisation maximale de la face pressée 2. L'épaisseur de la zone de bordure 13 de la vessie 10 est supérieure à l'épaisseur de la zone distale 9 de la vessie 10. Dans le mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention représenté aux figures 2a et 2b, une zone médiane 11 de la vessie présentant une épaisseur b située entre la zone distale 9 et la zone de bordure 13 de la vessie 10 est 20 donc telle que a REVENDICATIONS1/ - Procédé de fabrication d'une pièce, dite pièce composite, formée d'au moins un matériau composite comprenant au moins une couche d'une structure de renfort imprégnée d'une matrice polymère au sein de laquelle s'étend la structure de renfort, dans lequel : - on prépare une avant-pièce, dite avant-pièce (1) composite, de ladite pièce composite, ladite avant-pièce composite présentant au moins un état, dit état non-durci, dans lequel la matrice polymère est au moins en partie non solidifiée, - on réalise une étape de durcissement de la matrice polymère de ladite 10 avant-pièce composite, - au cours d'au moins une partie de ladite étape de durcissement, on exerce une pression sur au moins une face, dite face pressée (2), de ladite avant-pièce composite, caractérisé en ce qu'on exerce ladite pression sous la forme d'un gradient de 15 pression, ladite pression étant appliquée sur ladite face pressée de ladite avant-pièce composite entre au moins une première zone, dite zone de pressurisation maximale, de ladite face pressée, et au moins une deuxième zone, dite zone (4) d'évacuation de gaz, de ladite face pressée, ladite zone de pressurisation maximale étant différente de ladite zone (4) d'évacuation de gaz et ledit gradient de pression étant orienté vers 20 ladite zone de pressurisation maximale, de façon à faire circuler tout gaz présent au sein de l'avant-pièce composite depuis ladite zone de pressurisation maximale jusqu'à ladite zone (4) d'évacuation de gaz. 2/ - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour appliquer ledit gradient de pression : 25 - on dispose une face, dite face de pressurisation, d'au moins un organe, dit organe (8) de pressurisation élastiquement déformable orientée vers la face pressée (2) de ladite avant-pièce composite et à distance non nulle de la face pressée de l'avant-pièce composite, - puis on soumet une face, dite face pressurisée, opposée à ladite face de 30 pressurisation, dudit organe de pressurisation à une pression, dite pression de déformation, adaptée pour déformer élastiquement ledit organe de pressurisation, 3046107 26 ledit organe de pressurisation, sa disposition par rapport à la face pressée et ladite pression de déformation étant choisis pour que la face de pressurisation de l'organe (8) de pressurisation soit appliquée au contact de ladite face pressée de ladite avant-pièce composite au moins entre la zone de pressurisation maximale et la zone (4) 5 d'évacuation de gaz et applique ledit gradient de pression sur la face pressée. 3/ - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise un organe de pressurisation présentant une rigidité de déformation élastique variant entre une zone, dite zone distale, de cet organe de pressurisation venant, après application de ladite pression de déformation, au contact de ladite zone de pressurisation maximale de ladite face pressée, et une zone, dite zone de bordure, de cet organe de pressurisation venant, après application de la pression de déformation, au contact de ladite zone (4) d'évacuation de gaz de ladite face pressée de l'avant-pièce (1) composite, la rigidité de la zone de bordure dudit organe de pressurisation étant supérieure à la rigidité de la zone distale. 4/ - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise au moins un organe (8) de pressurisation présentant, avant application de ladite pression de déformation, une épaisseur variant entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, l'épaisseur de la zone de bordure dudit organe de pressurisation étant supérieure à l'épaisseur de la zone distale. 5/ - Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on utilise au moins un organe (8) de pressurisation présentant un module d'élasticité au moins en traction orthogonalement à la direction s'étendant entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, variant entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, ledit module d'élasticité de la zone de bordure étant supérieur audit module d'élasticité de la zone distale. 6/ - Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on dispose l'organe (8) de pressurisation à une distance prédéterminée de la face pressée (2) de l'avant-pièce (1) composite, de telle sorte que, sous l'effet de la pression de déformation, l'allongement relatif (AL/L) de l'organe (8) de pressurisation varie entre une zone, dite zone distale, de cet organe de pressurisation venant, après application de ladite pression de déformation, au 3046107 27 contact de ladite zone de pressurisation maximale de ladite face pressée, et une zone, dite zone de bordure, de cet organe de pressurisation venant, après application de la pression de déformation, au contact de ladite zone (4) d'évacuation de gaz de ladite face pressée de l'avant-pièce (1) composite, l'allongement relatif (AL/L) en 5 regard de la zone de bordure étant supérieur à l'allongement relatif (AL/L) en regard de la zone distale. 7/ - Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise, à titre d'organe (8) de pressurisation, au moins une vessie (10) adaptée pour, dans un état gonflé, être appliquée au contact de ladite face pressée de 10 ladite avant-pièce composite au moins entre ladite zone de pressurisation maximale et ladite zone (4) d'évacuation de gaz. 8/ - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on applique ladite pression sur la face pressée à l'aide d'au moins une vessie (10) comprenant : 15 au moins une cavité interne (14), ladite cavité interne comprenant au moins un orifice (12) d'entrée d'un fluide de gonflement de ladite vessie, au moins une membrane flexible, ladite vessie étant adaptée pour pouvoir se conformer à ladite avant-pièce composite lorsque la vessie (10) est au contact de ladite avant-pièce (1) composite. 20 9/ - Procédé selon la revendication 3 et selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on dispose la vessie (10) dans un état gonflé à une pression inférieure à la pression de déformation à une distance prédéterminée de la face pressée (2) de l'avant-pièce (1) composite, ladite distance prédéterminée variant entre ladite zone distale et ladite zone de bordure, ladite 25 distance prédéterminée en regard de la zone de bordure étant supérieure à la distance prédéterminée en regard de la zone distale. 10/ - Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'on gonfle ladite vessie à l'aide d'azote gazeux. 11/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, 30 caractérisé en ce que simultanément à ladite étape de durcissement, on réalise un traitement thermique de ladite avant-pièce composite. 3046107 28 12/ - Dispositif pour la fabrication d'une pièce, dite pièce composite, formée d'au moins un matériau composite comprenant au moins une couche d'une structure de renfort imprégnée d'une matrice au sein de laquelle s'étend la structure de renfort, ledit dispositif comprenant : 5 - une avant-pièce, dite avant-pièce (1) composite, de ladite pièce composite, ladite avant-pièce composite présentant au moins un état, dit état non-durci, dans lequel la matrice polymère est au moins en partie non solidifiée, ladite avant-pièce (1) composite présentant au moins une face, dite face pressée, de ladite avant-pièce composite, sur laquelle une pression est exercée, 10 caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe (8) de pressurisation de ladite avant-pièce composite, ledit organe (8) de pressurisation étant adapté pour pouvoir exercer ladite pression sous la forme d'un gradient de pression, ladite pression étant appliquée sur ladite face pressée de ladite avant-pièce composite entre au moins une première zone, dite zone de pressurisation maximale, de ladite face pressée, et au 15 moins une deuxième zone, dite zone (4) d'évacuation de gaz, de ladite face pressée, ladite zone de pressurisation maximale étant différente de ladite zone (4) d'évacuation de gaz et ledit gradient de pression étant orienté vers ladite zone de pressurisation maximale, de façon à faire circuler le gaz présent au sein de l'avant-pièce composite depuis ladite zone de pressurisation maximale jusqu'à ladite zone 20 (4) d'évacuation de gaz. 13/ - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit organe (8) de pressurisation comprend au moins une vessie (10) gonflable présentant au moins une face, dite face (17) de pressurisation, adaptée pour être disposée, après gonflage de la vessie par une pression, dite pression de déformation, 25 en contact avec la face pressée de ladite avant-pièce (1) composite, et au moins une face, dite face (19) pressurisée, opposée à ladite face de pressurisation. 14/ - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite vessie (10) est formée d'au moins un matériau choisi dans le groupe des matériaux élastomères. 30 15/ - Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un support (20) de pressurisation adapté 3046107 29 pour maintenir en position ladite avant-pièce composite (1) lorsque ledit organe (8) de pressurisation est disposé au contact de ladite avant-pièce composite (1). 5