Brevet FR3055572A1 — publié le 20180309

DISPOSITIF DE MOULAGE À HAUTE STABILITÉ THERMIQUE POUR LA RÉALISATION DE PIÈCES EN MATÉRIAUX COMPOSITES 'Domaine technique de l'invention] pool L'invention concerne le domaine de la réalisation de pièces en matériaux composites par moulage. L'invention se rapporte plus précisément à un dispositif de moulage pour la réalisation de pièces en matériaux composites. L'invention concerne également la méthode de fabrication de tels dispositifs de moulage, et leurs utilisations pour la fabrication de pièces en matériaux composites trouvant des applications dans de nombreux domaines tels que le spatial, l'aéronautique ou l'éolien. 'Art antérieur' [0002] Dans les domaines tels que l'aéronautique, le spatial, l'automobile, le ferroviaire, l'éolien, le photovoltaïque, le nautisme, le domaine militaire, le bâtiment, ou encore le génie civil, certaines pièces et structures obtenues par moulage sont moulées à des températures élevées, généralement de l'ordre de 200°C. [0003] Les moules utilisés pour leur fabrication doivent donc être capables de résister à ces températures élevées sans se déformer, puisque toute déformation du moule, et en particulier de la surface de moulage participant à la fabrication de la pièce moulée, entrainerait la fabrication d'une pièce moulée déformée, ce qui conduirait pour de nombreuses applications à une baisse significative de ses propriétés mécaniques. Par exemple, dans le cas particulier, où la pièce moulée est une pale d'éolienne, une déformation de la surface de moulage conduirait à la fabrication d'une pale d'éolienne moulée déformée ayant des performances inférieures aux performances attendues. De même, si la pièce moulée est un réflecteur d'antenne, une déformation de la surface de moulage conduirait à une déformation dudit réflecteur et donc à un dysfonctionnement de l'antenne finale. [0004] Le matériau constitutif du moule est donc choisi en fonction notamment du coefficient de dilatation, aussi désigné en anglais « Coefficient of Thermal Expansion : CTE ». Le CTE correspond à la capacité propre du matériau à s'expanser de manière volumique (isotrope ou anisotrope) sous l'effet de l'augmentation de la température. Comme indiqué précédemment, étant donné que la température de moulage d'une pièce en matériau composite est généralement de l'ordre de 200°C, il est importantque le matériau constitutif du moule possède un CTE faible afin que la structure dudit moule, et en particulier sa surface de moulage, conserve une stabilité dimensionnelle la plus grande possible, vis-à-vis des contraintes de précisions des surfaces à obtenir. Cette altération réduite permet de maîtriser la déviation de Ref : 0482-NIM06 3055572 2 forme qui existe entre la surface de moulage et la surface de référence. Cette déviation de forme peut être évaluée par la mesure de l'écart quadratique moyen, de l'anglais « Root Mean Square Deviation » (RMSD, ou plus simplement RMS) entre la pièce théorique et la pièce moulée. 5 [0005] Ainsi, les moules sont généralement fabriqués dans des matériaux très résistants et possédant un faible coefficient de dilatation, tels que le fer, l'acier, ou encore l'invar qui est un alliage de fer à 64% et de nickel à 36%. [0006] Un inconvénient majeur de ces matériaux est leur poids élevé. Par exemple, un moule en acier peut peser plus d'une tonne pour une pièce moulée de quelques mètres de diamètre. 10 Cela entraine des difficultés d'utilisation de ces moules, en particulier lorsqu'ils doivent être déplacés, assemblés, stockés, ou encore détruits. [0007] Une solution envisageable serait d'utiliser des matériaux plus légers pour concevoir la structure de ces moules. Cependant, le fait d'utiliser un matériau plus léger pour la réalisation d'une telle structure, peut entrainer une fragilisation de cette structure et induire une 15 déformation de la surface de moulage à haute température. Cela est d'autant plus vrai lorsque le moule possède de très grandes dimensions (plusieurs mètres). Une telle déformation de la surface de moulage engendre l'obtention d'une pièce dont la surface est également déformée et non conforme à la surface théorique attendue, entrainant alors un amoindrissement de ses propriétés mécaniques et des dysfonctionnements de la structure finale obtenue par 20 assemblage de telles pièces. 'Problème technique] [000s] L'invention a donc pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de moulage léger, rigide, facile à utiliser, et dont la structure, en particulier la surface de moulage, est stable sur une large gamme de températures, et plus 25 particulièrement à des températures élevées, généralement supérieures ou égales à 200°C. Une telle surface de moulage stable thermiquement permet ainsi l'obtention d'une pièce finale présentant une surface conforme à la surface théorique attendue. [0009] L'invention vise particulièrement à proposer un tel dispositif de moulage adapté à la réalisation de pièces en matériaux composite de grandes dimensions, ces dernières présentant 30 une surface conforme à la surface théorique attendue. pol o] L'invention a également pour but de proposer un procédé de fabrication d'un tel dispositif de moulage, simple à mettre en oeuvre et moins coûteux que les procédés de fabrication existants. Ref : 0482-NIM06 3055572 3 'Brève description de l'invention) [0011] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de moulage pour la réalisation de pièces en matériau composite, principalement caractérisé en ce qu'il comprend une structure en matériau composite comportant un matériau fibreux imprégné d'au moins une résine 5 polymère, ladite structure comportant un châssis formé de raidisseurs, une plaque supérieure en appui sur le châssis et formant une surface de moulage, et une plaque inférieure soutenant le châssis. Le châssis est ainsi positionné entre la plaque supérieure et la plaque inférieure. [0012] Malgré les difficultés connues de maitrise de la forme de structures de grande taille en matériau composites, la structure en matériau composite selon l'invention est telle qu'elle 10 peut présenter de grandes dimensions tout en conservant une grande stabilité thermo- mécanique et géométrique. Ainsi, le dispositif de moulage selon l'invention permet de mouler des pièces en matériau composite dont la dimension la plus grande peut atteindre plusieurs mètres. En effet, le châssis participe à la stabilité mécanique du dispositif de moulage, en particulier à haute température. De même, la plaque inférieure est essentielle pour la circulation 15 des efforts. Enfin, l'inertie thermique globale du dispositif de moulage selon l'invention est moindre comparé à des moules de l'art antérieur, comme des moules en invar. Ces caractéristiques de la structure en matériau composite selon l'invention contribuent au maintien d'un faible coefficient de dilatation, à son homogénéité sur toute la structure et donc à diminuer le RMS de la pièce moulée comparée à la pièce théorique. 20 [0013] Selon d'autres caractéristiques optionnelles du dispositif de moulage : la résine imprégnant ledit matériau fibreux est une résine polymère dont la température de transition vitreuse (Tg) est comprise entre 50 et 400 °C, de préférence entre 80 et 300 °C, de façon plus préférée entre 150 et 300 °C et de 25 façon encore plus préférée entre 180°C et 250 °C.En effet, que cela soit lors de la fabrication de la structure ou lors de son utilisation pour du moulage, la structure en matériau composite selon l'invention est telle qu'elle supporte de très hautes températures sans subir de déformation. Ainsi, il est possible en utilisant une résine polymère ayant une Tg élevée de fabriquer un dispositif de moulage apte la réalisation 30 de pièces en matériaux composite à très haute températures tout en conservant un RMS faible contrairement aux dispositifs classiques de moulage en matériau composite. le matériau fibreux comporte des fibres de verre, de carbone, ou d'aramide. la résine polymère est une résine thermodurcissable, de préférence de type époxy ; Ref : 0482-NIM06 3055572 4 - le châssis est formé de trois jeux de raidisseurs différents qui sont assemblés les uns par rapport aux autres de manière à former un motif unique qui se répète sur l'ensemble de la structure du châssis, ledit motif unique étant un triangle équilatéral. En effet, l'assemblage des trois jeux de raidisseurs de manière à former 5 un motif unique répété en triangle équilatéral permet à la structure en matériau composite de présenter une répartition optimale des contraintes, une réduction de la déformation à haute température grâce à un comportement isotrope et une robustesse plus importante de la structure dans son ensemble. Cela permet aux moules de résister de manière optimale aux sollicitations thermo-mécaniques induites par les opérations 10 de réalisation des pièces composites. Cette raideur globale de l'outillage permet de conserver la stabilité dimensionnelle de la surface moulante dans le spectre de température applicable. - les raidisseurs du châssis comprennent des encoches sur leurs bords inférieur et/ou supérieur afin d'être enchâssés les uns dans les autres ; 15 - le matériau fibreux de constitution du matériau composite se présente sous la forme de plis, ou groupes de plis, empilés les uns sur les autres, et orientés les uns par rapport aux autres de manière à ce que la direction des fibres de deux plis, ou groupes de plis, adjacents soit décalée d'un angle compris entre 0° et 90° ; - le matériau fibreux de constitution du matériau composite se présente sous la forme de 20 plis, ou groupes de plis, empilés les uns sur les autres, et orientés les uns par rapport aux autres de manière à ce que les angles de l'ensemble des fibres des plis, ou groupes de plis, forment au moins une symétrie. De préférence, au moins une symétrie englobant l'ensemble des plis ou groupe de plis. - la plaque inférieure comprend une partie centrale munie d'ouvertures 25 traversantes, situées à l'aplomb des motifs formés par les raidisseurs du châssis et dont la forme correspond sensiblement auxdits motifs du châssis, et une partie périphérique, qui entoure la partie centrale, munie d'ouvertures traversantes formant des poignées. En effet, la présence des ouvertures traversantes permet de réduire le poids mais également l'inertie thermique. 30 - le châssis est fixé à la plaque supérieure et à la plaque inférieure par collage, avec une colle choisie parmi des résines polymères dont les performances mécaniques, notamment une résistance mécanique aux forces de cisaillement du joint collé lui permettant de résister aux différences de dilatation, sont suffisantes à la température Ref : 0482-NIM06 3055572 5 d'utilisation du moule, par exemple dont la température de transition vitreuse (Tg) est supérieure ou égale à 200°C, de préférence supérietre ou égale à 230°C ; - la colle est avantageusement une résine thermodurcissable, de préférence de type époxy ; 5 - la plaque supérieure en appui sur le châssis, formant une surface de moulage, présente à 200 °C un coefficient de dilatation faible et homogène sur une majorité de la surface de moulage. Par exemple, la plaque supérieure en appui sur le châssis présente à 200°C une déformation entrainant une modfication de la surface totale de la structure adaptée à l'objectif RMS de performances du moule par exemple de moins 10 de 5 % par rapport à la surface totale à 20°C. De p-éférence, le dispositif de moulage selon l'invention permet d'obtenir un RMS à 180°C hférieur à 0,20 mm, de façon plus préférée inférieur à 0,1 mm. Ainsi, le dispositif de moulage est un dispositif de moulage à haute stabilité thermique. 15 [0014] L'invention se rapporte en outre à un procédé de fabrication d'un dispositif de moulage, principalement caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fabriquer des pièces, constitutives dudit dispositif, en matériau composite, lesdites pièces comprenant une plaque supérieure, une plaque inférieure, et une troisième plaque destinée à être découpée en jeux de raidisseurs, 20 - découper ladite troisième plaque de façon à former trois jeux de raidisseurs, - assembler les jeux de raidisseurs entre eux pour former un châssis, - assembler le châssis préalablement assemblé, aux plaques supérieure et inférieure, de sorte que la plaque supérieure soit en appui sur le châssis et forme une surface de moulage, et que la plaque inférieure soutienne le châssis. 25 [0015] Selon d'autres caractéristiques optionnelles du procédé de fabrication : - les plaques en matériau composite sont fabriquées par drapage de plis, ou groupe de plis, de matériau fibreux de manière telle que les fibres de deux plis, ou groupes de plis, adjacents sont orientées selon une direction décalée d'un angle compris entre 0° et 90° - la fabrication de la plaque supérieure en matériau composite comprend le drapage de 30 plis, ou groupe de plis, de matériau fibreux de manière telle que les fibres de deux plis, ou groupes de plis, adjacents sont orientées selon une direction décalée d'un angle compris entre 0° et 90° et de manière à ce que lesangles de l'ensemble des fibres des Ref : 0482-NIM06 3055572 6 plis, ou groupes de plis, forment au moins une symétrie. De préférence, au moins une symétrie englobant l'ensemble des plis ou groupe de plis. - il comprend une étape d'imprégnation des plis par une résine polymère dont la température de transition vitreuse (Tg) est supérieure ou égale à 200°C, de préférence 5 supérieure ou égale à 230°C, puis une étape de polymérisation de ladite résine ; - l'étape d'imprégnation est réalisée par injection de résine, selon un procédé d'infusion. En effet, l'infusion permet une migration optimale de la résine polymère dans les plis et participe à l'homogénéisation du coefficient de dilatation sur toute la structure et donc à la diminution du RMS de la pièce moulée. 10 - le matériau fibreux est constitué de fibres de carbone, et la résine est une résine thermodurcissable, de préférence une résine époxy ; - les trois jeux de raidisseurs sont découpés dans la troisième plaque par jets d'eau, par exemple un dispositif de jets d'eau cinq axes pour une adaptation optimale aux courbures de la surface pour une homogénéisation de l'épaisseur des joint collés ; 15 - préalablement à l'assemblage du châssis avec les plaques inférieure et supérieure, une autre étape supplémentaire de découpe par jet d'eau consiste à ménager des ouvertures traversantes respectivement dans une partie centrale et dans une partie périphérique de la plaque inférieure ; - postérieurement à l'assemblage du châssis avec les plaques inférieure et 20 supérieure, une étape supplémentaire consiste à détourer la plaque supérieure et à usiner sa surface de moulage. L'étape d'usinage est particulièrement avantageuse car elle permet d'adapter finement la surface de moulage aux dimensions attendues pour la pièce moulée. Or étant donné que le coefficient de dilatation du dispositif de moulage selon l'invention est maitrisé, la surface de la pièce moulée en 25 contact avec la surface de moulage présente une très faible déviation par rapport à la forme attendue. Ainsi, cela limite le besoin d'usiner la pièce qui sera moulée avec le dispositif de moulage selon l'invention. - l'étape d'assemblage du châssis avec les plaques inférieure et supérieure est réalisée par collage, avec une colle choisie parmi des résines polymères dont la température de 30 transition vitreuse (Tg) est supérieure ou égale à 200°C, de préférence supérieure ou égale à 230°C . Ref : 0482-NIM06 3055572 7 [0016] L'invention se rapporte également à la mise en oeuvre du dispositif de moulage dans un procédé de fabrication d'une pièce moulée en matériau composite. [0017] L'invention se rapporte enfin à une pièce obtenue par la mise en oeuvre du dispositif de moulage selon l'invention. Une telle pièce trouve ses applications dans des domaines variés 5 tels que : les domaines militaires et spatial au sol ou en vol, l'aéronautique au sol ou en vol, les énergies renouvelables tels que l'énergie éolienne ou l'énergie solaire photovoltaïque, ou encore le domaine naval. De préférence, ladite pièce est une pièce de de panneau composite à destination d'application spatial ou éolienne. [0018] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la 10 description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, en référence aux Figures annexées qui représentent : - la Figure 1, un schéma en perspective de la structure d'un dispositif de moulage pour panneau composite selon l'invention ; - la Figure 2, un schéma en perspective du châssis de la structure du dispositif de 15 moulage de la Figure 1 ; - la Figure 3, un schéma en perspective d'une zone agrandie du châssis de la Figure 2, dans laquelle des raidisseurs sont enchâssés les uns dans les autres ; - les Figures 4A, 4B, et 4C, des schémas en vue de face de raidisseurs constitutifs du châssis, chaque raidisseur appartenant respectivement à un jeu différent ; 20 - la Figure 5, un schéma en perspective d'une plaque supérieure de la structure du dispositif de moulage de la Figure 1 ; - la Figure 6, un schéma en perspective d'une plaque inférieure de la structure du dispositif de moulage de la Figure 1. 25 'Description détaillée de l'invention] [0019] Dans la suite de la présente description, le terme « isogrid » désigne une structure sandwich partiellement évidée, dont les évidements forment des motifs triangulaires équilatéraux, qui présentent des caractéristiques de résistance mécaniques isotropes. [0020] Par « sensiblement identique » ou « sensiblement », on entend au sens de l'invention 30 une valeur variant de moins de 20 % par rapport à la valeur comparée, de préférence de moins de 10 %, de façon encore plus préférée de moins de 5 `Vo. Ref : 0482-NIM06 3055572 8 [0021] Par « matériau composite », on entend au sens de l'invention un matériau formé d'un assemblage d'au moins deux composants non miscibles, permettant d'obtenir un effet de synergie comparativement aux deux composants pris isolément. [0022] Par « coefficient de dilatation faible et homogène à 200 °C », on entend au sens de 5 l'invention une déformation entrainant une modification de la surface totale de la structure de 5 % ou moins, par exemple de 2 % ou moins. [0023] Le dispositif de moulage décrit par la suite permet de réaliser des pièces en matériaux composites, et des structures par assemblage de telles pièces, dans des domaines variés 10 parmi lesquels : l'aéronautique, le spatial, l'automobile, le ferroviaire, l'éolien, le photovoltaïque, le nautisme, le domaine militaire, le bâtiment, ou encore le génie civil. [0024] Un mode de réalisation de ce dispositif de moulage et de ses différents éléments, représenté sur les Figures 1 à 6, s'applique tout particulièrement à la réalisation de panneaux de forme trapézoïdale, par exemple à destination d'application spatiales. Bien évidemment, les 15 dimensions et les formes des différents éléments du dispositif de moulage pourront varier en fonction du type de pièce destiné à être moulé et de ses applications, sans toutefois sortir du cadre de la présente invention. [0025] En référence à la Figure 1, le dispositif de moulage 1 comprend une structure 2 en 20 matériau composite formée de trois éléments principaux : un châssis 10, une plaque supérieure 20, et une plaque inférieure 30. La structure du dispositif est dite « en sandwich » en ce que le châssis 10 est positionné entre la plaque supérieure 20 et la plaque inférieure 30. Il est par ailleurs fixé à ces deux plaques supérieure et inférieure. La structure du dispositif de moulage 1 est également dite « auto-raidie », le châssis 10 rigide assurant sa stabilité mécanique, en 25 particulier à haute température. [0026] Par convention dans la présente description, on définit les termes « supérieur » et « inférieur » en référence au positionnement du dispositif de moulage lors de son utilisation, dans des conditions d'utilisation courantes. Ainsi lorsque le dispositif de moulage 1 est positionné sur le sol ou sur un support quelconque pour son utilisation en tant que moule, la plaque 30 inférieure 30 repose sur le sol ou sur le support tandis que la plaque supérieure 20 est orientée en regard du plafond pour permettre le moulage de la pièce. [0027] La structure 2 du dispositif de moulage est fabriquée en matériau composite. De préférence, le matériau composite de la structure comprend un matériau fibreux imprégné d'une matrice organique telle qu'une résine polymère. Ref : 0482-NIM06 3055572 9 [0028] Le matériau fibreux, encore dénommé renfort fibreux, confère à la structure de bonnes propriétés mécaniques, et en particulier une bonne tenue aux efforts mécaniques subis par la structure. On choisira avantageusement un matériau fibreux comprenant des fibres continues pouvant être des fibres unidirectionnelles ou des fibres tissées. 5 [0029] Les fibres constitutives du matériau fibreux peuvent par exemple être sélectionnées parmi les fibres de verre, de carbone ou d'aramide. De préférence, les fibres constitutives du matériau fibreux sont des fibres de carbone. De manière avantageuse, il est possible d'utiliser un tissu de carbone dont les fibres sont réparties en chaîne et trame. [0030] En outre, dans le cadre de la présente invention, les inventeurs ont déterminé des 10 densités de matériau fibreux permettant de minimiser le coefficient de dilatation de la structure 2 fabriquée. Ainsi, de préférence, le matériau fibreux utilisé pour la fabrication de la structure 2 présente une densité inférieure à 600 g/m2 et de façon plus préférée inférieure à 450 g/m2. De même, de préférence, le matériau fibreux utilisé pour la fabrication de la structure 2 présente une épaisseur inférieure à 0,6 mm et de façon plus préférée inférieure à 0,45 mm. 15 [0031] Le matériau fibreux organisé en plis, ou en groupes de plis, est empilé et forme les différents éléments de la structure 2 du dispositif de moulage 1. De préférence, le châssis 10, la plaque supérieure 20, et la plaque inférieure 30 sont formés à partir d'un empilement de 4 à 40 plis, de façon plus préférée d'un empilement de 6 à 25 plis. [0032] Les plis, ou en groupes de plis au sein des différents éléments de la structure du 20 dispositif de moulage, à savoir le châssis 10, la plaque supérieure 20, et la plaque inférieure 30, sont organisés selon une orientation déterminée. De préférence, les plis, ou groupes de plis, adjacents sont empilés de sorte que leurs fibres respectives soient orientées selon une direction décalée d'un angle compris entre 0° et 90°. De préférence les fibres des plis, ou groupes de plis, adjacents sont orientées selon une direction perpendiculaire entre elles. De 25 plus, les inventeurs ont montré que la présence d'une symétrie au niveau de l'orientation des fibres permet d'homogénéiser le coefficient de dilatation sur toute la structure. Par exemple, les plis sont orientés selon une succession d'angles telle que : 0/+45/90/90/+45/0/+45/90/90/+45/0/ de façon à créer au sein des différents éléments de la structure 2 du dispositif de moulage 1 une symétrie qui permet d'équilibrer les propriétés 30 mécaniques ainsi que les CTE. Dans ce cas, il y a trois symétries au sein du drapage dont une symétrie englobant l'ensemble des plis ou groupe de plis. [0033] La résine polymère qui imprègne le matériau fibreux permet d'assurer la cohésion de la structure du dispositif de moulage en transmettant les efforts subis par ladite structure au Ref : 0482-NIM06 3055572 10 matériau fibreux. Il peut s'agir d'une résine thermoplastique ou thermodurcissable. La résine polymère peut par exemple être sélectionnée parmi les résines polyester, vinylester, epoxy, phénoliques, les cyanates ester, ou les polyamides. [0034] La résine polymère sera avantageusement choisie parmi les résines possédant une 5 température de transition vitreuse (Tg) supérieure ou égale à 200°C, et de préférence supérieure ou égale à 230°C. De préférence, cette lésine polymère sera choisie parmi les résines thermodurcissables. De manière davantage préférée, la résine polymère est une résine époxy. Une telle résine confère à la structure 2 une bonne stabilité thermique, notamment pour des températures de moulage supérieures ou égales à 200°C. 10 [0035] Selon un mode de réalisation préféré du dispositif de moulage 1, le châssis 10, la plaque supérieure 20, et la plaque inférieure 30 de la structure 2 sont fabriqués dans le même matériau composite. De préférence, ce matériau composite comprend un matériau fibreux en fibres de carbone imprégné d'une résine polymère époxy. [0036] Le dispositif de moulage 1 selon l'invention présente la particularité de pouvoir être 15 utilisé pour la fabrication de pièces de grande dimension. Ainsi, par exemple, le dispositif de moulage 1, comporte une structure 2 dont la dimension la plus grande est au moins égale à un mètre. De façon préférée, le dispositif de moulage 1, comporte une structure 2 dont la dimension la plus grande est au moins égale à deux mètres, de préférence au moins égale à 5 mètres et de façon encore plus préférée au moins égale à dix mètres. De même, de façon 20 préférée, la surface de moulage 21 selon l'invention présente une surface de plus de 1 m2, de façon plus préférée de plus de 3 m2 et de façon encore plus préférée de 5 m2. [0037] Par ailleurs, la structure du dispositif de moulage est fabriquée à partir d'une surface théorique de référence que doit posséder la pièce finale à l'issue du moulage. C'est à partir de cette surface théorique de référence que sont déterminées certaines dimensions de la structure 25 2 du dispositif de moulage 1, en particulier la taille et la courbure de la plaque supérieure 20, qui définit la surface de moulage 21 pour le moulage ultérieur de la pièce, et du châssis 10, et des raidisseurs 11 constitutifs du châssis. Lorsque la pièce moulée est un panneau de matériaux composite pour des applications spatiales par exemple, la surface théorique de référence peut être trapézoïdale et incurvée, tout comme la surface de la future pièce moulée. 30 [0038] En ce qui concerne le châssis 10, dont un exemple de réalisation est représenté sur la Figure 2, il est fixé à la plaque supérieure 20 et à la plaque inférieure 30, et est formé d'une pluralité de raidisseurs 11. En référence aux Figures 2, 3, 4A, 4B, et 4C, un raidisseur 11 se présente sous la forme d'une plaque de grande longueur LR par rapport à sa hauteur HR, et Ref : 0482-NIM06 3055572 11 d'épaisseur ER. Il est positionné en appui sur la plaque inférieure 30 par son bord inférieur plan 13. Le bord inférieur 13 du raidisseur 11 est délimité latéralement par deux bords latéraux 14, de préférence sensiblement perpendiculaires audit bord inférieur 13, qui sont reliés l'un à l'autre par le bord supérieur 15. Ce-dernier décrit une courbe, de sorte que l'ensemble des bords 5 supérieurs des raidisseurs 11 du châssis 10 forme la courbure du châssis. [0039] Dans le cadre de l'invention, le châssis 10 se présente sous la forme d'une structure comprenant des motifs 12 qui sont évidés. De préférence, le châssis 10 se présente sous la forme d'une structure dite « isogrid » qui comprend un motif 12 unique, répété sur l'ensemble du châssis. Pour obtenir cette structure, les trois jeux de raidisseurs peuvent par exemple être 10 orientés selon des directions à 60°. Selon le mode préféré de réalisation représenté sur la Figure 2, le motif 12 formé par les raidisseurs 11 est un triangle, en particulier un triangle équilatéral. La structure « isogrid » du châssis 10 est obtenue grâce à trois jeux différents 11a, 11b, 11c de raidisseurs. Chaque jeu de raidisseurs comprend plusieurs raidisseurs disposés selon une orientation déterminée et parallèlement entre eux. Ainsi, le motif 12 triangulaire est 15 formé d'un raidisseur de chaque jeu, de sorte que les trois raidisseurs forment les trois côtés du triangle. [0040] La longueur LR et la hauteur HR des raidisseurs 11 au sein de chaque jeu augmente d'un raidisseur à son voisin depuis la périphérie jusqu'au centre du châssis 10, afin de former la courbe du châssis. En fonction de la taille de la pièce finale, la hauteur HR est généralement 20 comprise entre 5 mm et 300 mm. [0041] De plus, les raidisseurs 11 comprennent chacun une pluralité d'encoches 16 afin d'être enchâssés les uns dans les autres. Le nombre d'encoches 16 sur chaque raidisseur 11 dépend non seulement de son emplacement au sein du châssis, mais aussi du nombre de raidisseurs que comporte chaque jeu de raidisseurs. Dans l'exemple représenté sur les Figures 25 2, 4A à 4C, chaque jeu comporte par exemple cinq raidisseurs et chaque raidisseur 11a à 11c comprend alors un nombre d'encoches 16 compris entre trois et cinq selon la position du raidisseur au sein du châssis, c'est-à-dire selon qu'il se trouve à la périphérie ou au centre du châssis. Chacune de ces encoches permet ainsi d'enchâsser un raidisseur d'un premier jeu à deux autres raidisseurs de deux autres jeux différents afin de former un point de réunion 17 30 correspondant, dans le cas d'un motif 12 triangulaire, au centre d'une étoile à six branches formant un des sommets du triangle. [0042] En référence aux Figures 3, et 4A, 4B et 4C, le raidisseur lla d'un premier jeu est positionné en premier sur la plaque inférieure 30 du dispositif de moulage. Dans l'exemple représenté sur les Figures 2, 3 et 4A, ce raidisseur 11a comprend cinq encoches 16 au niveau de son bord supérieur 15 et est destiné à être placé au centre du châssis 10 comprenant trois Ref : 0482-NIM06 3055572 12 jeux de cinq raidisseurs chacun. Chacune des cinq encoches 16 accueille une des encoches 16 du bord inférieur 13 d'un des cinq raidisseurs 11 b d'un deuxième jeu. Dans l'exemple schématisé que la Figure 4B, le raidisseur 11 b représenté, comprenant cinq encoches 16 sur chacun de ses bords inférieur 13 et supérieur 15, est destiné à être placé au centre du châssis. 5 Ainsi, les bords inférieurs 13 des deux premiers jeux de raidisseurs 11 a et 11 b sont en appui sur la plaque inférieure 30. De manière analogue, le raidisseur 11 b possède en outre cinq encoches 16 au niveau de son bord supérieur 15 qui accueillent chacune une des encoches du bord inférieur 13 d'un des cinq raidisseurs 11c d'un troisième jeu. Dans l'exemple schématisé sur la Figure 4C, le raidisseur 11c représenté, comprenant cinq encoches 16 sur 10 son bord inférieur 13, est destiné à être placé au centre du châssis 10. Ainsi, les bords inférieurs 13 des trois jeux de raidisseurs 11a, 11b, et 11c sont en appui sur la plaque inférieure 30. [0043] Les dimensions du châssis sont ajustées, telles que la longueur LR et la hauteur HR des raidisseurs 11, ou la distance entre deux raidisseurs adjacents d'un même jeu, ou encore l'angle formé par deux raidisseurs de jeux différents lorsque le motif le permet, afin que la 15 courbure du châssis corresponde à la courbure de la plaque supérieure 20 et donc à celle de la pièce destinée à être moulée ultérieurement sur cette plaque supérieure définissant la surface 21 de moulage. En pratique, les dimensions du châssis 10 sont choisies de façon à ce que la courbure du châssis corresponde à la surface théorique de référence. Cela participe au coefficient de dilatation homogène sur toute la pièce et donc à favoriser un RMS faible pour la 20 pièce finale. [0044] En ce qui concerne la plaque supérieure 20, dont un exemple de réalisation est représenté sur la Figure 5, elle est ici de forme sensiblement trapézoïdale de manière à correspondre à la structure générale d'un panneau en matériau composite par exemple pour 25 des applications spatiales. Elle repose sur le châssis 10 auquel elle est fixée. Elle est également désignée comme la « peau » du dispositif de moulage 1. [0045] Cette peau 20 définit une surface de moulage 21 courbe sur laquelle la pièce est destinée à être moulée. C'est sur cette surface que sont donc déposés les composants nécessaires au moulage de ladite pièce. Ses dimensions et ses propriétés mécaniques doivent 30 donc être parfaitement maitrisées, en particulier à des températures élevées, supérieures ou égales à 200°C. [0046] L'épaisseur EPS de la plaque supérieure 20 peut être comprise entre 5 mm et 15 mm, de préférence entre 7 mm et 12 mm, et de manière davantage préférée entre 9 et 11 mm. Ref : 0482-NIM06 3055572 13 [0047] En pratique, les dimensions de la plaque supérieure 20, et en particulier celles de la courbure de la surface de moulage 21, sont choisies de façon à correspondre à la surface théorique de référence et, de manière analogue, au châssis 10. Ainsi, la courbure de la surface moulage 21 correspond à la courbure du châssis 10. 5 [0048] En ce qui concerne la plaque inférieure 30, dont un exemple de réalisation est représenté sur la Figure 6. Elle peut prendre différentes formes comme par exemple un quadrilatère, et plus particulièrement un trapèze comme dans la figure 6, mais plus largement un polygone, une ellipse comme un disque. Elle soutient le châssis 10 auquel elle est fixée et 10 se compose d'une partie centrale 31 et d'une partie périphérique 32 qui entoure la partie centrale. [0049] La partie centrale 31 comprend des ouvertures 33 traversantes situées à l'aplomb des motifs 12 formés par les raidisseurs 11 du châssis 10, et dont la forme correspond sensiblement auxdits motifs du châssis. Ces ouvertures 33 délimitent des passages 34 sur lesquels reposent 15 les raidisseurs 11. Elles permettent d'alléger la structure 2 du dispositif de moulage 1, sans pour autant en diminuer la stabilité thermomécanique. [0050] La partie périphérique 32 comprend en outre des poignées 35 consistant en des ouvertures traversantes, pour la manutention et le transport du dispositif de moulage 1. Les poignées 35 permettent également, de manière analogue aux ouvertures 33 de la partie 20 centrale 31, d'alléger la structure du dispositif de moulage, sans en diminuer la stabilité thermomécanique. [0051] L'épaisseur Epi de la plaque inférieure 30 peut être comprise entre 3 mm et 9 mm, et de préférence entre 5 mm et 7 mm. [0052] La plaque inférieure 30 est essentielle pour la circulation des efforts et la présence de 25 trous permet de réduire le poids mais également l'inertie thermique de la pièce. Ainsi, la plaque inférieure 30 participe à l'homogénéisation du coefficient de dilatation au sein du dispositif de moulage et à la diminution du RMS de la pièce moulée. [0053] Un autre objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d'un tel 30 dispositif de moulage. Pour cela, les différentes pièces de constitution du dispositif de moulage 1, c'est-à-dire le châssis 10, la plaque supérieure 20 et la plaque inférieure 30 sont réalisées de manière indépendante avant d'être assemblées. Ces pièces sont fabriquées en matériau composite. Ref : 0482-NIM06 3055572 14 [0054] La pièce, destinée à former le châssis 10, est avantageusement réalisée sous la forme d'une plaque en matériau composite dans laquelle les jeux de raidisseurs sont découpés. [0055] Les différentes plaques sont réalisées par découpage de plis de matériaux fibreux puis drapage des plis selon une orientation déterminée. De préférence, les plis, ou groupes de plis, 5 adjacents sont empilés de sorte que leurs fibres respectives soient orientées selon une direction décalée d'un angle compris entre 0° et 90°. De préférence les fibres des plis, ou groupes de plis, adjacents sont orientées selon une direction perpendiculaire entre elles. [0056] Lors de l'utilisation du dispositif de moulage 1 selon l'invention, le matériau fibreux est soumis à de très hautes températures, généralement de l'ordre de 200°C. Pour éviter qu'il ne 10 se déforme, on choisit, comme décrit précédemment, un matériau fibreux possédant un faible coefficient de dilatation (CTE). Mais il faut également s'assurer que ce coefficient de dilatation soit faible et homogène sur l'ensemble de la structure 2 du dispositif de moulage, et en particulier sur toute la surface de moulage 21. L'empilement des plis de matériau fibreux est donc réalisé de manière à parvenir à ce résultat et à obtenir par la suite une pièce finale à 15 hautes performances dont la surface ne possède pas ou peu de défauts, même lors d'exposition à de fortes températures. [0057] Dans le cadre de la présente invention, les inventeurs ont montré que la présence d'une symétrie au niveau de l'orientation des fibres participe à l'homogénéité du coefficient de dilatation sur une majorité de la surface de la plaque supérieure 20. De plus, cette plaque 20 supérieure 20 étant destinée à être usinée après la polymérisation de la résine polymère, la présence d'au moins une double symétrie permet après polissage de conserver au moins une symétrie au niveau de l'orientation des fibres dans le produit fini. Ainsi, de préférence, la pièce destinée à former la plaque supérieure 20 est composée d'un empilement de plis de matériau fibreux présentant une double symétrie au niveau des angles formés par les fibres desdits plis, 25 de préférence une double symétrie dont une symétrie englobant l'ensemble des plis ou groupe de plis. [0058] Par exemple, dans le cadre de la réalisation de la plaque supérieur 20 de la figure 5 comprenant 16 plis, les plis sont orientés en : 0/+45/90/90/+45/0/+45/90/90/+45/0/+45/90/90/+45/0/ 30 de façon à créer au sein de la plaque supérieure 20 au moins une double symétrie, dont une symétrie englobant l'ensemble des plis ou groupe de plis. [0059] Les plis, ou groupes de plis, ainsi empilés sont placés dans un moule, ou un maître (appelé classiquement « master » en anglais), ou encore un marbre, par exemple. On préfèrera utiliser un maitre dans le cas du moulage de la plaque supérieure 20, et un marbre dans le cas Ref : 0482-NIM06 3055572 15 du moulage de la plaque inférieure 30 et de la plaque destinée à permettre la réalisation du châssis 10. [0060] L'assemblage de plis est ensuite comprimé à basse pression, selon une étape de compactage. La basse pression peut par exemple être comprise entre - 0,75 et - 0,95 bar par 5 rapport à la pression atmosphérique ; De préférence d'environ - 0,9 afin de permettre un compactage maximal de façon à limiter la porosité et améliorer les performances du moule. Puis de la résine polymère est injectée dans le moule, le maitre ou le marbre, pour imprégner l'assemblage de plis en matériau fibreux. Ainsi, la résine polymère migre dans les tissus par dépression. 10 [0061] Enfin, une étape de polymérisation de la résine polymère permet ensuite de former une plaque destinée à former un élément du dispositif de moulage 1. [0062] De préférence, l'injection de la résine est réalisée selon un procédé d'infusion. En effet, le drapage des plis à sec (sans pré imprégnation) accompagné de la mise en place d'une basse pression et d'une injection de résine polymère à l'état liquide sous basse pression 15 permet une migration optimale de la résine polymère dans les plis et participe à l'homogénéisation du coefficient de dilatation sur toute la structure et donc à la diminution du RMS de la pièce moulée. [0063] Pour la fabrication du châssis 10, la plaque en matériau composite préalablement réalisée est découpée de manière à réaliser les trois jeux de raidisseurs 11. Cette découpe est 20 avantageusement réalisée par des jets d'eau selon cinq axes, pilotés par un système de commande. La découpe aux jets d'eau permet d'obtenir des raidisseurs 11 dont les dimensions, et en particulier la courbure du bord supérieur 15, sont parfaitement maitrisées. La courbure du bord supérieur 15 est sensiblement identique à celle de la surface de moulage 21 du dispositif de moulage, qui doit être conforme à la surface théorique de référence 25 souhaitée pour la réalisation de la pièce devant être moulée. Les trois jeux de raidisseurs 11 sont ensuite assemblés, par imbrication de leurs encoches, pour former le châssis 10. [0064] Pour la fabrication de la plaque inférieure 30, la plaque en matériau composite précédemment fabriquée est détourée, de manière à ajuster son contour aux dimensions souhaitées. Les ouvertures 33 et 35 sont également pratiquées, respectivement dans la partie 30 centrale 31 et la périphérie 32 de la plaque 30, par découpe au jet d'eau. [0065] Le châssis 10, la plaque supérieure 20, et la plaque inférieure 30 ainsi réalisés sont alors assemblés par collage pour former la structure 2 du dispositif de moulage 1 selon l'invention. La colle est choisie de manière à assurer une stabilité optimale de la structure à des températures élevées, en particulier à des températures supérieures ou égales à 200°C. Ref : 0482-NIM06 3055572 16 Dans un exemple de réalisation, la colle est choisie parmi les résines polymères dont la température de transition vitreuse (Tg) est supérieure ou égale à 200°C, de préférence supérieure ou égale à 230°C. De préférence, elle est choisie parmi les résines polymères thermodurcissables. De manière davantage préférée, la colle est une résine époxy. 5 [0066] Postérieurement à l'étape d'assemblage des pièces, la plaque supérieure 20 est usinée. Il s'agit d'une part de détourer la plaque supérieure 20 de manière à ajuster son contour aux dimensions souhaitées, c'est-à-dire à la surface théorique de référence, et d'autre part d'usiner la surface de moulage 21 pour éliminer les défauts de surface et éviter ainsi qu'ils se répercutent sur la pièce ultérieurement obtenue par moulage sur cette surface. En pratique, 10 l'usinage est réalisé de sorte que les dimensions de la plaque supérieure 20, et en particulier de la surface de moulage 21 correspondent à celles de la surface théorique de référence. [0067] Lors de cette étape, une des symétries d'orientation des fibres des plis de matériau fibreux composant la plaque supérieure est supprimée. Néanmoins, étant donné que cette surface comprend lors de sa création au moins une double symétrie d'orientation des plis, au 15 moins une symétrie d'orientation des plis de matériau fibreux est conservée. Ainsi, de façon préférée, l'usinage est réalisé de façon à conserver au sein de la plaque supérieure 20 au moins une symétrie au niveau de l'orientation des fibres. [0068] Un autre objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce 20 moulée en matériau composite comprenant la mise en oeuvre du dispositif de moulage selon l'invention. [0069] Le procédé de fabrication comprend notamment une étape de drapage de couches de matériau fibreux sur la surface de moulage 21. Le matériau fibreux étant pré imprégné ou non. 25 [0070] Le procédé de fabrication peut également comprendre une étape d'infusion. Cette étape d'infusion correspondant à l'injection, au niveau des couches matériau fibreux, de résine polymère à l'état liquide, de préférence sous basse pression pour une migration optimale de la résine polymère dans les plis. [0071] De préférence, le procédé de fabrication d'une pièce en matériau composite selon 30 l'invention comprend une étape de polymérisation, ou rigidification de la pièce, réalisée à une température supérieure ou égale à 200°C. [0072] Le procédé de fabrication comprend également une étape de démoulage accompagnée si nécessaire d'une étape d'ébavurage ou de nettoyage. Ref : 0482-NIM06 3055572 17 [0073] Le dispositif de moulage selon l'invention présente une surface de moulage dont la géométrie est stable sur une très large gamme de température permettant de limiter la nécessité d'une étape d'usinage de la pièce ainsi moulée. 5 [0074] L'écart, ou déviation de forme, qui existe entre la surface de moulage 21 obtenue par le procédé de fabrication précédent et la surface de référence est évalué par la mesure de l'écart quadratique moyen, de l'anglais « Root Mean Square Deviation » (RMSD, ou plus simplement RMS) entre les données de structure 3D de la pièce théorique et les données de structure 3D de la pièce moulée telles que mesurées par exemple par technologie laser- 10 scanner. Plus le RMS est faible, moins il y a de déviations de la forme de la surface de moulage par rapport à la surface théorique de référence, et moins il y a de défauts sur la pièce finale, obtenu après moulage. Le RMS est en pratique mesuré à température ambiante, soit 20°C, puis à haute température, par exemple à 180°C et/ou à 200°C, afin d'évaluer la stabilité de la structure à haute température. 15 [0075] Le dispositif de moulage 1 selon l'invention permet d'obtenir un RMS à 180°C inférieur à 0,10 mm, ce qui indique que la structure 2 du dispositif de moulage 1 est stable à haute température et permet d'obtenir, après moulage, une pièce, et ultérieurement une structure par assemblage de telles pièces, à hautes performances avec un nombre de défauts minime. Cela est notamment détaillé dans le tableau 1 ci-dessous : Diamètre (mm) RMS (gm) à 20°C RMS (gm) à 180°C 2000 31 69 2200 35 76 2400 40 83 2800 48 98 20 Tableau 1 : Performance en RMS des moules selon l'invention [0076] Les pièces moulées grâce au dispositif de moulage selon l'invention peuvent trouver des applications dans des domaines tels que l'aéronautique, le spatial, l'automobile, le ferroviaire, l'éolien, le photovoltaïque, le nautisme, le domaine militaire, le bâtiment, ou encore le génie civil. Ainsi, l'invention s'applique tout particulièrement, mais non exclusivement, à la 25 réalisation de coques comme des coques de bateaux, de panneaux y compris des panneaux de fuselage ou d'empennage, d'ailes d'avions, de caisses automobiles, de réflecteurs d'antennes, en particulier des réflecteurs d'antennes satellites paraboliques ou encore de pales d'éolienne. De telles pièces sont généralement de grande dimension et nécessitent d'être moulées à des températures élevées, généralement de l'ordre de 200°C. Ref : 0482-NIM06 REVENDICATIONS1. Dispositif de moulage (1) pour la réalisation de pièces en matériau composite, caractérisé en ce qu'il comprend une structure (2) en matériau composite comportant un matériau fibreux imprégné d'au moins une résine polymère, ladite structure comportant un châssis (10) formé de raidisseurs (11), une plaque supérieure (20) en appui sur le châssis (10) et formant une surface de moulage (21), et une plaque inférieure (30) soutenant le châssis (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine polymère imprégnant ledit matériau fibreux est une résine polymère dont la température de transition vitreuse (Tg) comprise entre 50°C et 400 °C, de préférence entr0°C et 300 °C. 3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau fibreux de constitution du matériau composite se présente sous la forme de plis, ou groupes de plis, empilés les uns sur les autres, et orientés les uns par rapport aux autres de manière à ce que la direction des fibres de deux plis, ou groupes de plis, adjacents soit décalée d'un angle compris entre 0° et 90° et de manière à ce que lesangles de l'ensemble des fibres des plis, ou groupes de plis, forment au moins une symétrie. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (10) est formé de trois jeux de raidisseurs différents (11a, 11b, 11c) qui sont assemblés les uns par rapport aux autres de manière à former un motif (12) unique qui se répète sur l'ensemble de la structure du châssis (10), ledit motif (12) unique étant un triangle équilatéral. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque inférieure (30) comprend une partie centrale (31) munie d'ouvertures (33) traversantes, situées à l'aplomb des motifs (12) formés par les raidisseurs (11) du châssis (10) et dont la forme correspond sensiblement auxdits motifs (12) du châssis (10), et une partie périphérique (32), qui entoure la partie centrale (31), munie d'ouvertures traversantes (35) formant des poignées. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque supérieure (20) en appui sur le châssis (10), formant une surface de moulage (2), est apte à Ref : 0482-NIM06 3055572 19 présenter, à 200°C, une modification de la surface totale de la structure de moins de 5 % par rapport à la surface totale de la structure à 20°C. 7. Procédé de fabrication d'un dispositif de moulage selon l'une des revendications 1 à 6, 5 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fabriquer des pièces, constitutives dudit dispositif, en matériau composite, lesdites pièces comprenant une plaque supérieure (20), une plaque inférieure (30), et une troisième plaque destinée à être découpée en jeux de raidisseurs (11), - découper ladite troisième plaque de façon à former trois jeux de raidisseurs (11a, 11b, 10 11c), - assembler les jeux de raidisseurs (11a, 11b, 11c) entre eux pour former un châssis (10), - assembler le châssis (10) préalablement assemblé, aux plaques supérieure (20) et inférieure (30), de sorte que la plaque supérieure (20) soit en appui sur le châssis (10) et forme une surface de moulage (21), et que la plaque inférieure (30) soutienne le 15 châssis (10). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la fabrication de la plaque supérieure (20) en matériau composite comprend le drapage de plis, ou groupe de plis, de matériau fibreux de manière telle que les fibres de deux plis, ou groupes de plis, adjacents sont 20 orientées selon une direction décalée d'un angle compris entre 0° et 90° et de manière à ce que les angles de l'ensemble des fibres des plis, ou groupes de plis, forment au moins une double symétrie. 9. Procédé selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que, postérieurement à 25 l'assemblage du châssis (10) avec les plaques inférieure (30) et supérieure (20), une étape supplémentaire consiste à détourer la plaque supérieure (20) et à usiner sa surface de moulage (21). 10. Procédé de fabrication d'une pièce moulée en matériau composite comprenant la mise en 30 oeuvre du dispositif de moulage selon l'une des revendications 1 à 6. Ref : 0482-NIM06