Pultrusion multi-filière assistée par le vide de LIN/PLA

L'utilisation couplée de fibres végétales et de matrices thermoplastiques biosourcées permettrait la fabrication de pièces composites à faible impact environnemental possédant des caractéristiques mécaniques satisfaisantes à bas prix. La pultrusion de ces matériaux présente des défis en raison de la viscosité des thermoplastiques et de la température de dégradation des fibres végétales. La faisabilité de la pultrusion de ces matériaux a été démontrée, mais l'imprégnation des pièces obtenues doit être améliorée. Cette étude présente une amélioration significative de l'imprégnation de profilés d'acide poly-lactique renforcé par des fibres de lin obtenus en pultrusion à partir de fils parallèles hybrides. Un système de pultrusion modulaire a été mis en place afin de modifier l'étape d'imprégnation. Trois configurations du système ont été étudiées : utilisation d'une seule filière d'imprégnation, utilisation de deux filières d'imprégnation, puis la combinaison de deux filières d'imprégnation et d'un environnement sous vide. Le degré d'imprégnation des pièces a été caractérisé par microscopie optique, par des tests de cisaillement plan et par des mesures du taux de porosité. L'influence de la taille des fils de renforts a été étudiée en utilisant des fils de lin de 200, 400 et 1000 Tex. La dégradation thermique du lin a été caractérisée par analyse thermogravimétrique. Les fibres de lin utilisées se dégradent à des températures supérieures à 200°C. Une augmentation du module et de la résistance en cisaillement des pièces a été observée lors de l'utilisation de deux filières. Un taux de porosité de 2.5% et des résistances en traction d'environ 300 MPa ont été atteints pour des pièces fabriquées à 50 mm/min avec un taux de fibre de 50%, à partir de fils de lin de 200 Tex. L'utilisation de plusieurs filières d'imprégnation a permis une amélioration significative de l'imprégnation sans augmentation des efforts de traction. L'implémentation d'un module sous vide a été possible mais n'a eu aucun effet mesurable sur la qualité d'imprégnation. Par contre, le module sous vide a diminué la porosité en cas de pultrusion au-delà de 200°C où des gaz émis par la dégradation du lin ont été extraits.