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Résumé thèse Alvine NJIONHOU

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Contribution à l'étude des variabilités des propriétés des stratifiés fabriqués par infusion de résine liquide

 

Alvine NJIONHOU - 8 avril 2011

L'intérêt croissant du développement des procédés hors-autoclave et à bas coût dans l'industrie aéronautique conduit à s'interroger sur les liens possibles entre les paramètres de ces nouveaux procédés et les propriétés mécaniques des pièces composites obtenues. Dans cette étude, la méthode des plans d'expériences par les tables de Taguchi est utilisée pour établir les relations éventuelles entre les paramètres procédés de fabrication par infusion de résine liquide et les résistances à rupture en traction, compression, cisaillement inter laminaire ainsi que le comportement à l'impact et en compression après impact des stratifiés infusés. Les stratifiés sont fabriqués à l'aide de quadri-axiaux NCF cousus ou non-cousus infusés de résine époxy de type RTM 6. Les propriétés morphologiques de ces stratifiés tels que les taux volumiques de fibres et de porosités, la température de transition vitreuse et l'épaisseur de la structure ont aussi fait l'objet d'une recherche des liens possibles avec ces paramètres. Huit paramètres procédés (nombre de couches de NCF, couture, nombre de tissu drainant, côté de la plaque pendant l'infusion, niveau de vide, température d'injection, température du moule, température de cuisson) et une interaction entre le nombre de couches de NCF et de tissu drainant ont été identifiés à la suite d'une étude bibliographique. Une analyse statistique par une méthode de régression multilinéaire a été faite sur les propriétés des stratifiés infusés non-cousus, puis cousus pour trouver les influences des différents paramètres sur chaque propriété. La couture a un effet bénéfique sur la résistance en compression pure et en compression après impact. Elle contribue aussi à l'augmentation de la résistance au cisaillement interlaminaire et à la réduction de la propagation des dommages à l'intérieur du matériau. Cette analyse a été complétée par des observations microscopiques pour détecter les présences, tailles, positions, et quantités de porosités résiduelles et les modes d'endommagement dus à l'impact. Les taux de porosités obtenus globalement faibles (inférieur à 1%) avec des taux de fibres élevés (supérieur à 60%) dans ces stratifiés infusés permettraient a priori l'utilisation de ce procédé pour des pièces aéronautiques. Il a été noté que la présence de macros porosités contribue à la réduction des résistances à rupture des stratifiés infusés. Ces défauts sont a priori aussi à l'origine d'une augmentation de l'indentation résiduelle. Ce lien établi par la méthode des plans d'expérience semble confirmer un scénario de blocage de débris pour expliquer la création de cette indentation.

Mots-Clés : Infusion de résine liquide, plan d'expériences, tissus NCF, propriétés mécaniques, impact, compression après impact, porosités.