Fabrication d'une pièce composite axisymétrique 3D à haut taux de fibres et à haute température par le procédé polyflex.

Le projet d'industrialisation du procédé Polyflex par la fabrication d'une pièce composite axisymétrique 3D à haut taux de fibres et à haute température s'inscrit dans le cadre de la poursuite des travaux Polyflex de la chaire sur les composites à haute performance (CCHP). Cette étape se veut un jalon important pour le développement du procédé Polyflex. En se basant sur le savoir-faire du CCHP concernant l'injection flexible, un moule d'injection a été converti en moule Polyflex afin de valider l'utilisation de ce procédé dans un contexte plus industriel. Afin d'y parvenir, la conception de divers outillages industriels pour l'injection flexible a été mise en oeuvre. Dans le lot, une nouvelle machine de compaction industrielle pour Polyflex présentant un nouveau panneau de contrôle facilitant l'utilisation par les opérateurs et une conception très compacte a été installée dans le laboratoire de fabrication industrielle des composites du CCHP (LFIC). La pièce prototype choisie pour le projet étant de dimension record pour les travaux du CCHP, un nouveau système pour l'injection de résine mono composante à haute température pour l'injection flexible a été mis en place. Ce système permet l'injection d'une grande quantité de résine avec la précision et le contrôle voulu pour les injections Polyflex. Afin de gérer toute l'information lors de la mise en commun de ces différents systèmes, un outil de contrôle centralisé a aussi été conçu et assemblé. Ce système versatile permettant l'acquisition de données et un contrôle de la fabrication a été d'une grande utilité pour le présent projet et est appelé à être utilisé dans plusieurs projets différents au LFIC. Après la mise en service du nouveau moule Polyflex et de toutes les composantes nécessaires à son utilisation, les premières pièces composites axisymétriques à géométrie complexe ont pu être fabriquées avec succès. Ce premier projet dans la vague d'industrialisation du procédé d'injection flexible ouvre maintenant le porte à de nombreux autres projets ambitieux de fabrication de pièces composites structurelle importante, ce qui pourrait offrir des alternatives aux autres procédés comme le RTM, utilisés de nos jours pour la fabrication de ces pièces.

Abstract

The industrialization of the Polyflex process by the production of an axisymmetric 3D composites material piece at high fiber volume and high temperature comes after all the Polyflex projects already done by the research chair on high performance composites (CCHP). This project really is a milestone in the development of the Polyflex composites manufacturing process. With all the knowledge on flexible injection in the CCHP group, an injection mould has been modified to create a new Polyflex mould in order to validate the use of this manufacturing process in a more industrial context. In order to achieve this goal, the design of complementary systems has also been undertaken. The new industrial compaction machine for Polyflex presents a new more integrated control panel making it easier to use and is built on a small foot print design at the CCHP's composites industrial manufacturing laboratory (LFIC). Because the prototype piece chosen for the project is so big in dimension, a new high temperature mono component injection system as also been added to the set of tools available for the project. This new system makes it possible to inject a large volume of resin with the precision and control needed for Polyflex injections. In order to deal with all the information coming from all the tooling involved in the injection, a central control unit has also been assembled. This system is responsible for data acquisition and some control during every phase of the manufacturing process and has been useful for application in this project as well as in other CCHP projects at the LFIC. After the launch of the new mould and all peripheral components, the firsts axisymmetric composites pieces with complex geometry were fabricated with success. This first project in the more industrialization wave of the flexible injection process opens a lot of ambitious manufacturing projects for main structural composites parts. This new way of making composites could then be an alternative to the other processes used today to make these pieces like RTM.