Brevet FR3142117A1 — publié le 20240524

L’invention concerne une pièce composite à renfort fibreux et matrice polymère thermoplastique, comprenant : - une pièce substrat avec une matrice d’un premier polymère thermoplastique ayant une première température de fusion ; - un raidisseur constitué d’un matériau composite avec une matrice d’un deuxième polymère thermoplastique ayant une deuxième température de fusion ; comprenant les étapes de : i) obtenir une préforme non consolidée de la pièce substrat ; ii) obtenir une préforme du raidisseur ; iii) intégrer une couche du premier polymère thermoplastique à la préforme du raidisseur à l’emplacement destiné à être en contact avec la pièce substrat ; iv) consolider la préforme du raidisseur intégrant la couche du premier polymère thermoplastique ; vi) appliquer à la pièce substrat et au raidisseur consolidé un cycle thermomécanique de sorte à consolider la pièce substrat et à souder le raidisseur sur la pièce substrat. Procédé pour l’intégration d’un raidisseur à une pièce composite à matrice thermoplastique L’invention appartient au domaine de la mise en œuvre des matériaux composites à matrice polymère thermoplastique. Plus particulièrement l’invention concerne l’intégration de raidisseurs à des pièces composites à matrice polymère thermoplastique, tel qu’un panneau raidi comprenant une peau et des raidisseurs sous la forme de profilés sur au moins une de ses faces, un longeron comprenant des raidisseurs ou des interfaces de reprise de systèmes entre ses ails. De telles pièces sont notamment, mais non exclusivement, utilisées dans le domaine aéronautique. Le document EP 2 709 839 / US 9 193 433 décrit un procédé pour la fabrication d’un panneau raidi comprenant une peau composite à renforts fibreux dans une matrice polymère thermoplastique, raidie par des raidisseurs sous forme de profilé, également en matériau composite à renfort fibreux et matrice polymère thermoplastique. Selon ce procédé de l’art antérieur, la peau est drapée en intégrant à celle-ci des films d’un polymère thermoplastique ayant une température de fusion inférieure à la température de fusion du polymère constituant la matrice de la peau, à l’emplacement des raidisseurs devant être assemblés avec la peau, La peau est consolidée. Les raidisseurs sont fabriqués et consolidés, ils comprennent une matrice polymère thermoplastique dont la température de fusion est supérieure à la température de fusion des films thermoplastiques intégrés à la peau aux emplacements choisis. L’assemblage est réalisé en pressant les raidisseurs consolidés sur la peau consolidée, les raidisseurs étant pressés sur la peau à l’emplacement des films, puis en portant cet ensemble à une température supérieure à la température de fusion des films thermoplastiques mais inférieure aux températures de fusion des polymères constituant les matrices des raidisseurs et de la peau. Ainsi, l’assemblage des raidisseurs avec la peau est réalisé par l’intermédiaire des films thermoplastiques intégrés localement à la matrice, cet assemblage est d’autant plus performant que le polymère thermoplastique constituant les films est miscible dans le polymère constituant la matrice de la peau et dans le polymère constituant la matrice des raidisseurs. Ce procédé donne satisfaction mais présente cependant quelques inconvénients. Ainsi, il nécessite un cyclage thermique supplémentaire nécessaire à la réalisation de l’assemblage. Pour pouvoir réaliser l’assemblage sans déconsolider ni la peau ni les raidisseurs, le polymère thermoplastique sélectionné pour réaliser l’assemblage doit être à la fois miscible dans les polymères constituant les matrices de la peau et des raidisseurs, et avoir une température de fusion très inférieure à celles de ces polymères. À titre d’exemple, si le polymère constituant la matrice de la peau et des raidisseurs est un polyétheréthercétone (PEEK) dont la température de fusion est de 343 °C, le document EP 2 709 839 / US 9 193 433 enseigne de sélectionner un polyétherimide (PEI) pour les films d’assemblage, PEI dont la température de fusion est de l’ordre 219 °C. Cette grande différence de température ne permet pas d’assurer la miscibilité des polymères à l’interface de l’assemblage qui a essentiellement les propriétés du polymère PEI. La peau et les raidisseurs étant à l’état consolidés lorsque l’assemblage est réalisé, et étant chauffés bien en-dessous de leurs températures de fusion, ceux-ci restent rigides et les éventuels écarts de forme entre la peau et les raidisseurs doivent être absorbés dans l’épaisseur du film d’assemblage ce qui n’est pas toujours possible particulièrement pour des panneaux de forme complexe et de grande dimension. Il existe d’autres procédés dans lesquels la peau et les raidisseurs sont co-consolidés ou déconsolidés puis reconsolidés lors de l’assemblage. Ces procédés présentent l’inconvénient de nécessiter des outillages complexes pour permettre l’application d’une pression uniforme dans toutes les directions nécessaires à la consolidation tant des raidisseurs que de la peau. Le document US 2018/0319102 décrit un procédé pour la fabrication d’une pièce composite à renfort fibreux et matrice polymère thermoplastique consistant à obtenir par placement de fibres une préforme stratifiée non-consolidée, la dépose de fibres étant réalisée à une température et une vitesse de dépose telles que les plis sont soudés les uns aux autres sans que les chaînes moléculaires du polymère constituant la matrice thermoplastique ne traversent les interfaces entre les plis. La préforme réalisée selon ce procédé présente un très faible taux de porosité, inférieur à 1 %, une cohésion et une rigidité suffisantes pour être manipulée, mais n’atteint ses caractéristiques techniques qu’une fois consolidée c’est-à-dire lorsqu’elle est soumise à un cycle de température et de pression de sorte que les chaînes moléculaires du polymère thermoplastique constituant la matrice de la préforme se développent et s’étendent à travers les interfaces interlaminaires. Le document EP 3 096 940 / US 10 773 470 décrit également un procédé pour obtenir une préforme non consolidée mais apte à une mise en forme de type estampage d’un composite à renfort continu dans une matrice constituée d’un polymère thermoplastique, dans lequel des plis unidirectionnels pré-imprégnées d’un polymère thermoplastique, lequel polymère fait apparaître une température de recristallisation comprise entre sa température de transition vitreuse et sa température de fusion, les plis étant assemblés entre eux par un chauffage à une température comprise entre ladite température de recristallisation et la température de fusion. L’intérêt de ces procédés d’estampage direct sans étape intermédiaire de consolidation d’une préforme ou d’un flan avant l’estampage, est réduit si les raidisseurs sont déconsolidés lors de leur assemblage avec la peau. L’invention vise à résoudre les inconvénients de l’art antérieur et concerne à cette fin un procédé pour la fabrication d’une pièce composite à renfort fibreux et matrice polymère thermoplastique, la pièce composite comprenant : - une pièce substrat constituée d’un matériau composite à renfort fibreux continu dans une matrice constituée d’un premier polymère thermoplastique dont une première température de fusion se situe dans une première plage de température ; - un raidisseur, lié à la pièce substrat, sous la forme d’une pièce rapportée comprenant une semelle et au moins une aile et constitué d’un matériau composite à renfort fibreux dans une matrice constituée d’un deuxième polymère thermoplastique dont une deuxième température de fusion se situe dans une deuxième plage de température ; dans lequel : - la deuxième température de fusion est supérieure à la première température de fusion ; - le premier polymère thermoplastique est miscible avec le deuxième polymère thermoplastique à la deuxième température de fusion ; le procédé comprenant les étapes consistant à : i) obtenir une préforme non-consolidée de la pièce substrat ; ii) obtenir une préforme du raidisseur ; iii) intégrer une couche du premier polymère thermoplastique à la préforme du raidisseur à l’emplacement de la semelle du raidisseur destiné à être en contact avec la pièce substrat ; iv) consolider la préforme du raidisseur intégrant la couche du premier polymère thermoplastique ; v) placer la préforme de la pièce substrat et le raidisseur consolidé dans un outillage comprenant une forme dont une surface moulante reproduit une forme de la pièce substrat et qui comprend des moyens de positionnement du raidisseur relativement à la surface moulante ; vi) appliquer à l’ensemble préforme de la pièce substrat et au raidisseur consolidé un cycle thermomécanique de consolidation comprenant un chauffage sous pression à une température palier supérieure à la première plage de température de fusion mais inférieure à la deuxième température de fusion de sorte à consolider la préforme de la pièce substrat et à souder la semelle du raidisseur sur la pièce substrat. En comparaison de l’art antérieur ce procédé supprime un cycle thermique, la pièce substrat étant consolidée au contact du ou des raidisseurs. De plus, cette étape de consolidation de la pièce substrat permet de rattraper, au moins partiellement, les écarts de forme entre ladite pièce substrat et le ou les raidisseurs. La consolidation de la pièce substrat étant réalisée à une température inférieure à la température de fusion du polymère constituant la matrice du ou des raidisseurs, si ceux-ci peuvent subir une fusion partielle (ramollissement), qui aide à l’adaptation de forme, ceux-ci ne sont pas déconsolidés lors de cette opération et conservent une certaine rigidité et leur santé matière. Ainsi, ce procédé permet à la fois un gain en termes de productivité, en supprimant une étape de cyclage thermique, et un gain en termes de simplification des outillages puisque le raidisseur n’a pas besoin d’être maintenu en forme, car non déconsolidé, au cours de l’opération d’assemblage du raidisseur avec la pièce substrat. L’invention est avantageusement mise en œuvre selon les modes de réalisation et les variantes exposés ci-après, lesquels sont à considérer individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante. Selon un mode de réalisation, le premier polymère thermoplastique est un LMPEAK ® et le deuxième polymère thermoplastique est un PEEK. Ces matériaux sont particulièrement adaptés aux applications aéronautiques. Selon cet exemple de réalisation, la première température de fusion du premier polymère est comprise entre 285 °C et 320 °C, la deuxième température de fusion du deuxième polymère est comprise entre 294 °C et 354 °C, et la deuxième température de fusion est de 343 °C. Avantageusement la température de chauffage est de 335 °C. Cette température de chauffage donne un résultat optimal en présence de ces matériaux. Selon un mode de réalisation, l’étape v) comprend l’interposition d’un film constitué du premier polymère thermoplastique entre la semelle du raidisseur et la pièce substrat, l’ajout de cette épaisseur de film permet d’assurer une surface de contact effective plus importante entre la semelle et le substrat notamment en présence de défauts microgéométriques. Selon un mode de réalisation le renfort fibreux du raidisseur comprend des fibres continues. Selon un mode de réalisation le renfort fibreux du raidisseur comprend des fibres longues. Selon un mode de réalisation le renfort fibreux du raidisseur comprend des fibres courtes. Selon un mode de réalisation la pièce substrat est une peau et le raidisseur est un profilé, l’intégration du raidisseur à la peau constituant un panneau raidi. Selon un autre mode de réalisation, la pièce substrat est un profilé dont la section est en forme de U. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté à la fabrication d’un longeron de voilure ou un cadre de fuselage d’un aéronef en y intégrant des fonctions tels que des supports ou des éléments de reprise d’organes de manœuvre. Selon ce mode de réalisation, l’étape i) comprend un drapage par placement de fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique sur la surface moulante de la forme de l’outillage de sorte à constituer une préforme non-consolidée de la pièce substrat. Avantageusement, le drapage par placement de fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique est réalisé alors que le raidisseur consolidé est placé dans les moyens de positionnement du raidisseur de sorte que la semelle du raidisseur soit affleurante avec la surface moulante. Ce mode de réalisation est plus productif est permet encore d’améliorer l’adaptation de forme entre le raidisseur et la peau. Selon un mode de réalisation, le raidisseur est obtenu par des étapes consistant à : - draper à plat une préforme non-consolidée du raidisseur par placement de fibres ; - estamper la préforme non-consolidée et consolider le raidisseur au cours de l’estampage. Ce mode de réalisation permet d’obtenir un raidisseur dont les directions de renfort sont parallèles à au moins une des courbures de la pièce substrat, notamment la peau d’un panneau raidi, de sorte à en améliorer la rigidité et la tenue au flambage. Selon ce mode de réalisation, l’étape de drapage à plat de la préforme non consolidée du raidisseur comprend le drapage d’un pli comprenant des fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique. Selon un autre mode de réalisation le raidisseur est obtenu par une opération de pultrusion. Selon encore un autre mode de réalisation, le raidisseur est obtenu par un procédé choisi parmi le moulage par injection, la fabrication additive et la thermo-compression. L’invention est mise en œuvre selon les modes de réalisation préférés, nullement limitatifs, exposés ci-après en référence aux figures 1 à 12 dans lesquelles : Fig.1 représente selon une vue en perspective un exemple de réalisation d’un panneau raidi ; Fig.2 montre selon une vue en coupe différentes sections de raidisseurs ; Fig.3 montre, selon une vue en coupe, un exemple de réalisation d’un raidisseur pour la mise en œuvre du procédé de l’invention ; Fig.4 montre selon une vue en coupe et en éclaté in exemple de réalisation d’un outillage pour la mise en œuvre du procédé de l’invention ; Fig.5 montre un exemple qualitatif de cycle pression-température pour réaliser la consolidation d’une peau et l’assemblage d’un raidisseur ; Fig.6 montre un exemple de courbe d’analyse thermique différentielle d ; un échantillon de polymère thermoplastique ; Fig.7 montre selon une vue en coupe de principe, une dépose de matière par placement de fibres ; Fig.8 représente un profil de température dans une bande de fibres déposée par le procédé de dépose représenté au niveau du site de dépose ; Fig.9 illustre les différentes étapes de fabrication d’un raidisseur pour la mise en œuvre du procédé de l’invention. Fig.10 montre selon une vue en perspective un exemple de réalisation d’un longeron fabriqué par le procédé objet de l’invention ; Fig.11 est une vue en perspective d’un raidisseur du longeron de la Fig.12A montre selon une vue en perspective schématique un exemple d’outillage pour la réalisation de la préforme d’un longeron réalisé par le procédé de l’invention ; Fig.12B montre l’outillage de la au cours du drapage de la préforme du longeron réalisé par le procédé de l’invention ; Fig.12C montre selon une vie de principe en coupe un outillage adapté à a consolidation d’une pièce substrat de type longeron. Exemple 1 : Panneau raidi l’invention concerne la fabrication d’une pièce composite à matrice thermoplastique comportant un raidisseur, à titre d’exemple non limitatif, il s’agit d’un panneau raidi (100). Un tel panneau comprend une peau (110) mince, laquelle est rendue solidaire d’un ou plusieurs raidisseurs (120). Le procédé de l’invention permet la réalisation d’un tel panneau raidi de toute forme et de toute dimension couvrant des surfaces inférieures au m 2 jusqu’à des surfaces de plusieurs dizaines de m 2 . La peau (110) est dite mince lorsque son épaisseur est inférieure à 1/1000 ème de son autre plus petite dimension, largeur ou longueur. Elle est constituée d’un composite stratifié comportant plusieurs plis fibreux continus, c’est-à-dire dont les fibres (111) s’étendent d’un bord à l’autre de la peau, dans une matrice constituée d’un premier polymère thermoplastique. À titre d’exemple non limitatif la peau (110) comprend 24 plis de fibres de carbone, pour une épaisseur de 3,2 mm, dans une matrice d’un polymère polyaryléthercétone (PAEK) dit à bas point de fusion (Low Melt) désignée commercialement par LMPAEK®. Selon des exemples de réalisation la peau (110) est plane, formée selon une portion de cylindre ou de cône, en double courbure constante ou évolutive selon une ou deux directions. Les raidisseurs (120) sont également constitués d’un composite à matrice thermoplastique renforcé par des fibres. Selon des variantes de réalisation lesdites fibres de renfort sont des fibres continues, des fibres longues ou des fibres courtes, seules ou en combinaison. En première approximation les fibres courtes ont un élancement s=l/d où l est la longueur de la fibre et d son diamètre, inférieur à 500 et les fibres longues sont des fibres discontinues avec un élancement supérieur à 500. En injection plastique, les fibres courtes ont généralement une longueur inférieure à 2 mm et les fibres longues une longueur supérieure à 2 mm mais inférieure à 10 mm pour permettre leur intégration dans les granulés d’injection. selon un exemple de réalisation non limitatif, le raidisseur se présente sous la forme d’un profilé dont la section comprend au moins deux ailes, et qui comprend 24 plis comprenant fibres de carbone continues, pour une épaisseur de 3,2 mm, dans une matrice constituée d’un deuxième polymère thermoplastique, par exemple un polyétherétheréthercétone (PEEK). Selon des exemples de réalisation, la section du raidisseur est en forme de L (120 1 ), de C (120 2 ), de U (120 3 ) ou de Ω (lettre grecque Oméga 120 4 ) sans que ces exemples ne soient limitatifs. Au moins une des ailes de la section du raidisseur constitue une semelle (220 1 , 220 2 , 220 3 , 220 4 ) par laquelle le raidisseur est lié à la peau (110). Les profilés ayant ces sections (120 1 , 120 2 , 120 3 , 120 4 ) sont obtenus par l’estampage d’une préforme, détourée dans une plaque préconsolidée, ou à partir d’une préforme non-consolidée obtenue par placement de fibres selon le procédé décrit dans le document US 2018/0319102 ou par drapage selon EP 3 096 940 / US 10 773 470. Selon ce mode de réalisation, l’opération d’estampage se termine par une consolidation en forme du raidisseur quelle que soit la préforme de départ. Alternativement, le raidisseur est obtenu par un autre procédé tel que la pultrusion ou encore la consolidation en forme d’une préforme pré-imprégnée, obtenue par tressage ou tricotage de fibres co-mêlées, ou tout autre procédé connu de l’art antérieur. Quel que soit son mode d’obtention, le raidisseur (120) est à l’état consolidé au moment de son assemblage avec la peau (110) pour la mise en œuvre du procédé objet de l’invention. Un composite stratifié à matrice polymère thermoplastique est dit consolidé lorsque la stratification de plis pré-imprégnées a été portée à une température supérieure à la température de fusion du polymère thermoplastique constituant la matrice, alors que ladite stratification est soumise à une évacuation et une pression dans un moule qui en reproduit la forme finale, puis, est refroidie sous pression à une température inférieure à la température de transition vitreuse du polymère thermoplastique constituant la matrice. Au cours de ce cycle de pression – température, les chaînes moléculaires du polymère thermoplastique constituant de la matrice se développent et traversent les interfaces entre les plis de la stratification de sorte que la matrice entourant les plis fibreux apparaît comme homogène, les porosités sont refermées les inclusions gazeuses évacuées de sorte que le taux de porosités est inférieur à 1 % voire inférieur à 0,5 % dans la pièce ainsi consolidée. Ainsi, la consolidation d’un composite comprenant une matrice constituée d’un polymère thermoplastique comprend trois phénomènes : - un phénomène essentiellement mécanique, qui sous l’effet de la pression et de la viscosité du polymère porté à haute température tend à créer un contact intime entre les plis ; - un phénomène essentiellement chimique, dit d’autohésion, qui entraîne une adhésion des plis entre eux par la diffusion des segments moléculaires à travers l’interface puis dans toute l’épaisseur des plis ; - un phénomène d’écoulement du polymère, parfois dénommé imprégnation, et qui permet de remplir les vides et microcavités subsistant dans le matériau. Le polymère constituant la matrice étant thermoplastique, la pièce ainsi consolidée peut être déconsolidée et reconsolidée et subir par exemple une opération de formage entre les cycles de déconsolidation et de reconsolidation. Lorsqu’une pièce constituée d’un polymère thermoplastique renforcée par des renforts discontinus, notamment des fibres courtes, ou n’est pas renforcée, elle peut être déformée de manière permanente en étant portée à une température dans sa plage de température de fusion, le polymère se ramollit et devient plastique. Une pièce composite à matrice thermoplastique à renfort continu ne peut être déformée significativement de manière permanente que si elle est portée à une température suffisante pour que le polymère, fondu, soit suffisamment fluide pour autoriser le glissement interlaminaire des fibres sans point d’ancrage. C’est-à-dire à une température supérieure à la température de fusion telle que définie, par exemple . Le plis pré-imprégnés sont constitués de nappes ou de mèches de fibres de renfort, de carbone, de verre, d’aramide ou autres renforts fibreux, filmés d’un film du polymère constituant la matrice par calandrage, co-mêlées avec des fibres du polymère, ou poudrées avec le polymère. L’assemblage des plis pour constituer la préforme stratifiée nécessite que ledit polymère soit porté à sa température de fusion, au moins localement, les pré-imprégnées thermoplastiques ne présentant pas de pégosité à température ambiante. lors de la réalisation du raidisseur (120) quel que soit son mode de réalisation une couche (320) comprenant le premier polymère thermoplastique est introduite sur la face de semelle (220) destinée à être assemblée avec la peau. Le premier polymère thermoplastique, par exemple un LMPAEK®, est sélectionné de sorte à être miscible dans le deuxième polymère thermoplastique, par exemple un PEEK, constituant la matrice du raidisseur (120). De plus, ce premier polymère thermoplastique est sélectionné de sorte que sa température de dégradation thermique est supérieure à la température de fusion du deuxième polymère thermoplastique, et finalement le premier polymère thermoplastique est sélectionné de sorte que sa température de fusion soit inférieure à la température de fusion du deuxième polymère thermoplastique. Selon l’exemple cité, la plage de température de fusion du LMPAEK® est comprise entre 285 °C et 320 °C, celle-ci est donc globalement inférieure à la température de fusion du PEEK comprise entre 294 °C et 354 °C. La température de dégradation thermique du LMPAEK® est de 400 °C, supérieure à la température de fusion du PEEK. Ainsi, le raidisseur (120) peut être consolidé sans que la couche (320) comprenant le premier polymère thermoplastique ne soit dégradée au cours de cette consolidation. De plus, du fait de la miscibilité du premier polymère thermoplastique avec le deuxième polymère thermoplastique la couche (320) comprenant premier polymère thermoplastique est parfaitement intégrée au raidisseur à l’issue de l’opération de consolidation de ce dernier. Selon des exemples de réalisation, la couche (320) est intégrée à la face de la semelle sous la forme pli fibreux d’un\ pré-imprégné du premier polymère thermoplastique lors du drapage de la préforme destinée à constituer le raidisseur. Ce pli prend la forme d’un tissu, d’un non-tissé ou de fibres unidirectionnelles déposées par placement de fibres. Ce mode de réalisation permet la réalisation du raidisseur, intégrant la couche comprenant le premier polymère, par estampage. Selon un autre mode de réalisation, la couche de premier polymère est interposée entre la pièce substrat et la semelle du raidisseur formé et consolidé, sous la forme d’un ou plusieurs films du premier polymère sans renfort. L’épaisseur de la couche (320) du premier polymère thermoplastique sur la face de la semelle destinée à être en contact avec la peau est comprise en 0,06 mm et 0,15 mm. Le raidisseur étant consolidé, il est facilement usinable si nécessaire pour réaliser des détourages ou des réductions d’épaisseur locales, tant que de besoin. La préforme de la peau est réalisée selon les mêmes techniques que pour l’obtention de la préforme destinée à réaliser le raidisseur, mais en mettant en œuvre des fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique. Plus particulièrement la préforme de la peau est réalisée par placement de fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique, tel que LMPAEK®, sur un outillage en forme, ce qui permet de lui conférer dès le drapage une forme identique ou à tout le moins très proche de celle du panneau final. La préforme ainsi réalisée, et bien que non consolidée, est cohésive et rigide, suffisamment pour être manipulée et transportée soit manuellement soit par un robot L’assemblage des raidisseurs (120) avec la préforme de la peau est réalisé en même temps que la consolidation de la peau. A cette fin les raidisseurs (120) consolidés et intégrant la couche du premier polymère sur la face de leur semelle, sont placés dans un outillage (400) comprenant une forme (401) reproduisant sur une surface moulante (410) la forme de la surface du panneau raidi à obtenir. La forme comporte des rainures (420) aptes à recevoir et positionner les raidisseurs (120) de sorte que leur semelle et la couche de premier polymère thermoplastique qu’elle comporte soit affleurante avec la surface moulante. Avantageusement, la forme (401) est utilisée comme outillage pour le drapage de la préforme de la peau. Dans ce cas des caches spécifiques (non représentés) sont utilisés pour boucher les rainures de positionnement des raidisseurs. Selon un autre mode de réalisation avantageux, la préforme de la peau est drapée par placement de fibre sur la forme (401) alors que les raidisseurs (120) sont en place dans les rainures avec leurs semelles (220) affleurantes. Ce drapage est réalisé dans les conditions décrites dans le document US 2018/0319102 de sorte que bien que les fibres adhèrent aux semelles des raidisseurs, le chauffage ne déconsolide pas ces semelles, y compris la couche de premier polymères thermoplastique. Dans les deux modes de réalisation où la préforme de la peau est réalisée par drapage sur la forme (401) de l’outillage, une couche de protection, tel qu’un film polyimide ou un tissu de verre, est placée sur la surface moulante (410) de la forme (401), soit sur l’intégralité de la surface moulante, soit entre les semelles (220) des raidisseurs placés dans les rainures (420), de sorte à éviter l’adhésion des fibres su la surface moulante. Le maintien de cette couche de protection sur la surface moulante est par exemple réalisé avec des adhésifs. Cette couche de protection est aisément arrachée de la surface du panneau avant ou après sa consolidation. Selon un mode de réalisation particulier, quel que soit le mode de réalisation de préforme de la peau, un ou plusieurs films (430) du premier polymère thermoplastique sont placés sur les semelles des raidisseurs et interposés entre lesdites semelles et la préforme de la peau. L’épaisseur supplémentaire, de quelques dixièmes de millimètres, permet une meilleure adaptation des formes effectives des semelles et de la peau. Une bâche (412) et des moyens d’étanchéité (411) permettent de délimiter un espace étanche autour de la forme (401) et de la préforme de la peau. Des moyens de pompage (415) permettent de tirer cet espace au vide. Avantageusement, l’outillage comporte une sonde de température (450). Ainsi, la préforme de la peau, rigide mais non consolidée, est placée sur la forme (401) dans laquelle les raidisseurs consolidés (120) sont installés, ou est drapée directement sur la forme comprenant les raidisseurs consolidés placés dans les rainures (420). L’espace délimité par la bâche (412) est tiré au vide, ce qui a pour effet de plaquer la préforme de la peau sur la forme (401) de l’outillage et sur les semelles des raidisseurs. La forme comprend des cales (417) sur toute sa périphérie de sorte à contenir le premier polymère en fusion lors de la consolidation. Lorsque la forme (401) est également utilisée comme gabarit pour le drapage de la préforme de la peau, ces cales (417) sont avantageusement amovibles et installées dans des rainures pratiquées dans la forme (401). Avantageusement, ces cales (417) permettent également, par leur hauteur, de calibrer l’épaisseur de la peau lors de la consolidation. Selon un mode de réalisation spécifique, l’outillage comprend une plaque de compactage (419) entre la bâche (412) et la préforme de la peau. À titre d’exemple non limitatif la plaque de compactage est constituée d’un composite de mica dans une matrice de silicone commercialisé sous la marque Miglasil®, laquelle plaque est formée à la forme de la forme (401) de l’outillage. L’outillage étant placé en étuve, dans un diagramme temps (501), température (502) et pression (503), la température de l’outillage (560), mesurée par la sonde de température, est portée à une température supérieure à la température de fusion du premier polymère thermoplastique (511), constituant la matrice de la peau, mais inférieure à la température de fusion du deuxième polymère thermoplastique (512), constituant la matrice des raidisseurs, tout en conservant la pression (550) par l’intermédiaire de la bâche (412) et du tirage au vide. À titre d’exemple, si le premier polymère thermoplastique est un LMPAEK® et le deuxième polymère thermoplastique est un PEEK, la température maximale de chauffage au cours de l’opération de consolidation - assemblage est de 335 °C. Selon des variantes de réalisation (non représentées), l’outillage comporte des moyens de chauffage autonomes par résistance électrique ou par induction, sans que ces exemples ne soient limitatifs, et comprend également des moyens de refroidissement par circulation d’un fluide caloporteur dans des conduits pratiqués dans ledit outillage. La peau est maintenue sous pression (550) contre l’outillage et les semelles des raidisseurs à la température sélectionnée pendant une durée (561) comprise entre 5 et 10 minutes selon les dimensions du panneau, L’ensemble est ensuite refroidi, soit en sortant l’outillage de l’étuve, soit, si celui-ci en est pourvu, en utilisant les moyens de refroidissement de l’outillage tout en maintenant la pression au moins jusqu’à ce que la température atteigne une température inférieure à la température de transition vitreuse du premier polymère thermoplastique (513) et inférieure à une température de transition vitreuse du deuxième polymère thermoplastique (514). L’ensemble est alors démoulé, cet ensemble comprend la peau consolidée et les raidisseurs intégrés à ladite peau pour former un panneau raidi. Les températures de fusion et, le cas échéant, les températures de dégradation thermique des polymères thermoplastiques constituant les matrices de la peau et du raidisseur sont données par les fiches techniques des fournisseurs des polymères ou des pré-imprégnées. les températures de fusion sont également obtenues par des essais connus de l’art antérieur, notamment des essais d’analyse thermique différentielle. La courbe (603) est obtenue en soumettant un échantillon d'un polymère et un échantillon de référence à un cycle thermique et en mesurant la différence de la quantité de chaleur (602) nécessaire pour augmenter les températures de l'échantillon et de la référence en fonction de la température (601). Cette méthode est bien connue de l'art antérieur et n'est pas détaillée davantage. Pour un polymère cristallin ou semi-cristallin, le pic endothermique (604) correspond à la fusion du polymère, le sommet du pic (606) donne la température de fusion et la plage de températures de fusion de polymère est donnée par la largeur (605) du pic (604) à mi-hauteur. Ainsi, ce type d’essai réalisé sur le premier et le deuxième polymère thermoplastique permettent de déterminer, au moins comme données de départ, les températures pour la mise en œuvre du procédé de l’invention. Ces données sont ensuite affinées par des essais. À titre d’exemple et selon cette méthode de mesure, la plage de température de fusion (605) du LMPEAK® est comprise entre 285 °C et 320 °C pour une température de fusion (606) de 303°C. La plage de température de fusion (605) du PEEK est comprise entre 294 °C et 354 °C pour une température de fusion de fusion (606) de 343 °C. Pour un polymère amorphe le pic de fusion et celui de transition vitreuse ne sont pas différentiables, passé le pic de transition vitreuse la fluidité de polymère augmente continument avec la température jusqu`à atteindre la température de dégradation thermique, le procédé de l’invention met avantageusement en œuvre une technique de drapage par placement de fibres pré-imprégnées du polymère thermoplastique pour l’obtention des préformes tant du raidisseur que de la peau. Une bande de fibres (720) pré-imprégnées du polymère thermoplastique constituant la matrice du futur composite et comprenant 1 à 15 fibres selon la complexité de la trajectoire, est déposée sur une stratification de plis (700) réalisés lors d'un dépôt précédent. Lors du dépôt, l'interface entre la bande de fibres (720) en cours de dépôt et la surface exposée de la stratification (700) est chauffée de manière à faire fondre le polymère thermoplastique préimprégnant la bande de fibres et présent à la surface de la stratification, au niveau du site de dépôt (710), à l'aide de moyens de chauffage (760) tels qu'un faisceau laser. La bande de fibres (720) est immédiatement pressée sur la stratification (700), par des moyens de pression (750), par exemple au moyen d'un rouleau presseur. Sous l'effet de cette pression et de cette température, la bande de fibres (720) est liée à la stratification (700). Le rouleau presseur (750) et les moyens de chauffage (760) se déplacent à une vitesse Vf au fur et à mesure de la dépose, tandis que des moyens de tension (non représentés) assurent la tension permanente de la partie non déposée de la bande de fibres (720). Des moyens de refroidissement (740) se déplaçant avec le rouleau de pression refroidissent rapidement la bande déposée qui est alors liée à la stratification. les moyens de chauffage sont sélectionnés et réglés de sorte que le profil de températures (860) dans l’épaisseur de la bande de fibres (720) à l’interface entre la bande de fibres et la stratification déposée lors d’un précédent passage, atteigne une température d’interface (862) se situe dans une plage de température comprise une 5°C et 10°C supérieure à la température de fusion du polymère thermoplastique imprégnant la bande de fibres, alors que la température sur la face opposée (861) de la bande de fibres atteint la température de fusion du polymère d’imprégnation. En revenant à la , par le réglage la vitesse d’avance Vf à une vitesse suffisante comprise entre 5 m.min -1 et 60 m.min -1 et couramment proche de 30 m.min -1 , la bande de fibres (720) adhère fortement à la stratification (700) sans que les phénomène d’autohésion ne se produisent entre la bande de fibres (720) déposée et la stratification (700). Ainsi, la préforme obtenue par ce procédé de placement de fibre n’est pas consolidée mais présente un très faible taux de porosité, inférieur à 2 %. À titre d’exemple, la température d’interface (862) lors de la dépose de bandes de fibres (720) pré-imprégnées de PEEK est couramment comprise entre 353°C et 358°C, entre 405°C et 410°C pour une bande de fibres pré-imprégnées de PEKK (polyéthercétonecétone), entre 375°C et 380°C pour une bande de fibres pré-imprégnées de PEK (polyéthercétone) et entre 309°C et 314°C pour une bande de fibres pré-imprégnées de LMPAEK®. selon un exemple de réalisation, la préforme des raidisseurs est réalisée selon le procédé de drapage décrit ci-dessus. À cette fin, des bandes de fibres (921, 922) pré-imprégnées du deuxième polymère thermoplastique sont déposées par placement de fibres et orientées par rapport au contour réel (929) de la préforme. Ainsi, les bandes de fibres (922) orientés à 0° localement, suivent la direction de courbure de la préforme. À cet effet, lesdites bandes de fibres (922) sont déposées le long de trajectoires courbes ce que permet le procédé de placement de fibres. Les bandes de fibres (921) orientées selon d'autres directions, par exemple à 45°, sont également déposées par placement de fibres de manière à vérifier localement cette direction. Ainsi, la préforme du raidisseur (920) est plane, cohésive et rigide et peut être facilement manipulée. Une couche (320) du premier polymère thermoplastique est déposée sur la partie de la préforme destinée à former la semelle du raidisseur. Selon des exemples de réalisation cette couche est déposée par le placement de fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique ou par la dépose et la soudure manuelle d’un film du premier polymère sur la zone adaptée de la préforme (920) après drapage. La préforme (920) étant plane cette dernière opération est simplifiée. Pour obtenir le raidisseur, la préforme (920) est portée à une température supérieure à la température de fusion du deuxième polymère thermoplastique qui constitue la matrice, mais inférieure à la température de dégradation thermique du premier polymère thermoplastique. Ce chauffage est réalisé, par exemple, au moyen de panneaux rayonnants alors que la préforme est soutenue et positionnée dans un outillage de transfert tel que décrit dans la demande co-pendante FR2210167, permettant de localiser précisément la couche (320) de premier polymère thermoplastique par rapport audit outillage de transfert et par suite par rapport à l’outillage d’estampage. La préforme est alors estampée à chaud entre un poinçon et une matrice selon un procédé d’estampage connu dans l'art antérieur, pour obtenir le raidisseur (120). [Le procédé d’estampage met en œuvre des phénomènes de glissement inter-laminaires et de percolation du polymère entre les plis et se termine par une étape de compactage-consolidation de la pièce en forme, entre le poinçon et la matrice. Toutes ces opérations sont réalisées en une seule course du poinçon. À l'issue de l'opération d’estampage, l’ébauche du raidisseur comprend une partie majoritaire entièrement compactée et consolidée, avec un taux de porosité inférieur à 0,5%, et, aux extrémités des zones non compactées (925, 926) qui présentent des signes de glissement inter-laminaire. Ces zones sont éliminées par détourage au jet d’eau abrasif ou à l'aide d'un outil de coupe. Le raidisseur (120) est terminé à la fin du processus de détourage. Les renforts orientés à 0° (911) suivent la courbure du raidisseur, tandis que les renforts orientés selon un angle (912) par rapport à cette direction s'étendent d'un bord à l'autre du raidisseur et s'étendent dans les ailes du raidisseur. La mise en œuvre du procédé de placement de fibre pour la réalisation de la préforme, fait que les renforts fibreux sont déjà correctement orientés dans la préforme avant l’estampage et sont donc soumis à des contraintes réduites lors de la mise en forme et conservant leur direction nominale avec une tolérance étroite. La couche (320) de premier polymère thermoplastique est parfaitement positionnée dans la semelle du raidisseur. Selon un exemple de réalisation, les raidisseurs ainsi obtenus sont placés dans la forme de l’outillage de sorte que la face de leur semelle soit affleurante avec la surface moulante et la préforme de la peau est drapée par placement de fibres, selon le procédé décrit plus haut, sur la surface moulante et sur les semelles des raidisseurs. Exemple 2 : Longeron selon un autre exemple de mise en œuvre, le procédé de l’invention est utilisé pour la fabrication d’un longeron (1100). Ce mode de réalisation est également applicable à la fabrication d’un cadre pour le raidissement transversal d’un fuselage d’aéronef. Selon cet exemple de réalisation, le longeron (1100) comprend une pièce substrat sous la forme d’un profilé (1110) de section sensiblement en forme de U comprenant un ou plusieurs raidisseurs (1120) connectés aux ailes et à la semelle du profilé (1100) à l’intérieur du U. Un tel longeron est par exemple utilisé dans un élément de voilure et supporte par exemple un élément mobile de voilure d’aéronef tel qu’un bec basculant de bord d’attaque, couramment dénommé « slat ». Selon un exemple de réalisation, les raidisseurs (1120) ont à la fois une fonction structurelle de raidissement de la structure et une fonction technique de chappe comme interface de reprise d’équipements tels que des vérins pour la manœuvre du bec basculant de bord d’attaque. Selon un exemple de réalisation mettant en œuvre le procédé de l’invention, le profilé en forme de U (1110) est constitué d’un composite à renfort continu dans une matrice polymère thermoplastique constitué d’un premier polymère thermoplastique par exemple LMPAEK®. La préforme dudit profilé est obtenue par placement de fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique selon différentes variantes de mise en œuvre exposées plus loin. selon un exemple de réalisation un raidisseur (1120) comprend une aile fonctionnelle (1121) et une semelle (1122) laquelle semelle s’étend selon 3 plans correspondant à la section intérieure du profilé. Ledit raidisseur est, selon un exemple de réalisation, constitué d’un composite à renfort fibreux de fibres courtes ou de fibres longues dans une matrice polymère thermoplastique constituée d’un deuxième polymère thermoplastique, par exemple un PEEK. Selon un exemple de mise en œuvre de ce mode de réalisation le raidisseur est obtenu par un procédé de moulage par injection plastique. Selon un autre exemple de réalisation le raidisseur est obtenu par un procédé de fabrication additive. Selon encore un autre mode de réalisation le raidisseur est obtenu par un procédé de moulage-thermocompresssion tel que décrit dans le document FR 2 923 179 ou équivalent. Selon un autre exemple de réalisation le raidisseur est constitué d’un composite à renfort fibreux continu dans une matrice polymère thermoplastique constituée d’un deuxième polymère thermoplastique, par exemple un PEEK. Selon cet autre exemple de réalisation, le raidisseur est par exemple obtenu par un procédé de consolidation en forme de plis pré-imprégnées selon un procédé tel que décrit dans le document EP 2 401 136/ US 8 721 830 ou équivalent. Quelque soit le mode de mise en œuvre, le raidisseur comprend sur les faces de sa semelle entrant en contact avec la semelle et les ailes du profilé en U, une couche (1130) comprenant le premier polymère. Selon les modes de réalisation cette couche comprend ou non des renforts sous a forme de fibres courtes, de fibres longues ou de fibres continues. À titre d’exemples non limitatifs, ladite couche (1130) est obtenue par surmoulage sur le raidisseur ou par l’insertion d’une feuille non renforcée du premier polymère ou encore d’un pli fibreux pré-imprégné du premier polymère dans la stratification. selon un exemple de réalisation la préforme du profilé en forme de U est obtenue par placement de fibres pré-imprégnées du premier polymère sur un mandrin (1200) reproduisant la section intérieure du U. Selon cet exemple de réalisation non limitatif la section du U comprend un pincement des branches du U. Le mandrin (1200) est par exemple constitué d’un alliage de Nickel et de Fer de type INVAR®. Selon un mode de réalisation le mandrin (1200) comprend des empochements pour la mise et le maintien en position d’un ou plusieurs raidisseurs de sorte que leur semelle, comprenant la couche de premier polymère (1130), soit affleurante avec la surface moulante du mandrin. la préforme du profilé en forme de U (1210) est drapée en forme sans consolidation par placement de fibres dans les conditions explicitées précédemment pour le panneau raidi sur le mandrin (1200) comprenant le raidisseur. L’ensemble est ensuite consolidé dans un outillage approprié, selon un mode de réalisation la consolidation est réalisée en étuve ou en autoclave en utilisant le mandrin (1200) comme outillage avec un cycle de pression-température tel que représenté . Alternativement, la préforme est drapée par placement de fibre sur un mandrin ne comprenant pas les raidisseurs et ceux-ci sont placés au contact de la préforme au cours de la consolidation dans un outillage adapté. Quelque soit le mode de réalisation un ou plusieurs films du premier polymère peuvent être placé entre la semelle du raidisseur et la préforme du profilé en U. L’homme du métier comprend que dans une variante du procédé les raidisseurs sont placés non pas entre les ailes du profilé en U mais sur la face opposée de la semelle du profilé en U, notamment pour créer des supports ou des points de fixation. Choix des matériaux Les exemples précédents mettent en œuvre un polymère LMPAEK® pour le premier polymère et un polymère de type PEEK pour le deuxième polymère. D’autres combinaisons sont possibles dès lors que les conditions suivantes sont respectées : - il existe une température, ou une plage de température, comprise dans ou supérieure à la plage de fusion du premier polymère, mais inférieure à la température de fusion du deuxième polymère ; - La température de dégradation thermique du premier polymère est supérieure à la température de fusion du deuxième polymère, et - le premier polymère est miscible dans le deuxième polymère. Le tableau suivant donne des exemples de sélection de polymères permettant la mise en œuvre du procédé de l’invention : Premier polymère Deuxième polymère LMPAEK ® PEEK LMPAEK ® PEKK PEI PEEK PEI PEKK PEI LMPAEK ® Avec PEKK : polyéthercétone-cétone ayant une plage de température de fusion comprise entre 310°C et 370°C et une température de fusion de 360°C, température de dégradation thermique de 450°C ; PEI : Polyétherimide, polymère amorphe avec une température de transition vitreuse comprise en 215°C et 230°C et température de dégradation thermique de 530°C. La description ci-avant et les exemples de réalisation montrent que l’invention atteint l’objectif visé et permet la réalisation économique et rapide d’une pièce composite à matrice polymère thermoplastique à hautes performances thermiques et mécaniques avec des raidisseurs intégrés. Procédé pour la fabrication d’une pièce composite à renfort fibreux et matrice polymère thermoplastique, la pièce composite comprenant : - une pièce substrat (110, 1110) constituée d’un matériau composite à renfort fibreux continu dans une matrice constituée d’un premier polymère thermoplastique dont une première température de fusion (606, 511) se situe dans une première plage de température de fusion (605) ; - un raidisseur (120, 1120), lié à la pièce substrat (110, 1110), sous la forme d’une pièce rapportée comprenant une semelle (220) et au moins une aile et constitué d’un matériau composite à renfort fibreux dans une matrice constituée d’un deuxième polymère thermoplastique dont une deuxième température de fusion (606, 512) se situ dans une deuxième plage de températures de fusion (605) ; dans lequel : - la deuxième température de fusion (512) est supérieure à la première température de fusion (511) ;; - le premier polymère thermoplastique est miscible avec le deuxième polymère thermoplastique à la deuxième température de fusion (512) ; le procédé comprenant les étapes consistant à : i) obtenir une préforme non consolidée (1210) de la pièce substrat (110, 1110) ; ii) obtenir une préforme (920) du raidisseur ; iii) intégrer une couche (320, 1130) du premier polymère thermoplastique à la préforme du raidisseur à l’emplacement de la semelle du raidisseur destiné à être en contact avec la pièce substrat ; iv) consolider la préforme (920) du raidisseur intégrant la couche (320, 1130) du premier polymère thermoplastique ; v) placer la préforme (320, 1210) de la pièce substrat et le raidisseur consolidé (120, 1120) dans un outillage (400, 1200) comprenant une forme (401) dont une surface moulante (410) reproduit une forme de la pièce substrat (110, 1110) et qui comprend des moyens de positionnement (420) du raidisseur (120, 1120) relativement à la surface moulante ; vi) appliquer à l’ensemble préforme (320, 1210) de la pièce substrat et au raidisseur (120, 1120) consolidé un cycle thermomécanique de consolidation comprenant un chauffage sous pression à une température palier supérieure à la première plage de température de fusion mais inférieure à la deuxième température de fusion (512) de sorte à consolider la préforme de la pièce substrat et à souder la semelle du raidisseur sur la pièce substrat. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le premier polymère thermoplastique est un LMPEAK® et le deuxième polymère thermoplastique est un PEEK. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la première température de fusion est comprise entre 285 °C et 320 °C, la deuxième température de fusion est comprise entre 294 °C et 354 °C et la deuxième température de fusion est de 343 °C. Procédé selon a revendication 3, dans lequel la température palier est de 335 °C. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le premier polymère thermoplastique est un LMPEAK® et le deuxième polymère thermoplastique est un PEKK. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le premier polymère est un PEI et le deuxième polymère est choisi parmi PEKK, LMPAEK® et PEEK. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape v) comprend l’interposition d’un film (430) constitué du premier polymère thermoplastique entre la semelle du raidisseur et la préforme de la pièce substrat. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le renfort fibreux du raidisseur comprend des fibres continues. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le renfort fibreux du raidisseur comprend des fibres longues. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le renfort fibreux du raidisseur comprend des fibres courtes. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pièce substrat (110) est une peau et le raidisseur (120) est un profilé, l’intégration du raidisseur à la peau constituant un panneau raidi (100). Procédé selon la revendication 1, dans lequel la pièce substrat (1110) est un profilé dont la section est en forme de U. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape i) comprend un drapage par placement de fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique sur la surface moulante (410) de la forme (401) de l’outillage (400, 1200) de sorte à constituer une préforme non-consolidée (210) de la pièce substrat. Procédé selon la revendication 13, dans lequel le drapage par placement de fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique est réalisé alors que le raidisseur consolidé (120, 1120) est placé dans les moyens de positionnement (420) du raidisseur (120, 1120) de sorte que la semelle (220) du raidisseur soit affleurante avec la surface moulante (410). Procédé selon la revendication 8, dans lequel le raidisseur (120) est obtenu par des étapes consistant à : - draper à plat une préforme non-consolidée (920) du raidisseur par placement de fibres ; et - estamper la préforme non-consolidée (920) et consolider le raidisseur au cours de l’estampage. Procédé selon la revendication 15, dans lequel l’étape de drapage à plat de la préforme (920) non consolidée du raidisseur comprend le drapage d’un pli comprenant des fibres pré-imprégnées du premier polymère thermoplastique. Procédé selon la revendication 9 ou la revendication 10, dans lequel le raidisseur est obtenu par un procédé choisi parmi le moulage par injection, la fabrication additive et la thermo-compression.