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Aug 22, 2023

Pièce structurelle automobile complexe moulée à partir d’une seule préforme

Stephen Moore | 15 novembre 2022 Cannon Tipos a collaboré avec Coriolis Composites pour le moulage par transfert de résine à haute pression (HP-RTM) rapide et précis d'une préforme sèche de forme proche ou nette. La partie

Stephen Moore | 15 novembre 2022

Cannon Tipos a collaboré avec Coriolis Composites pour le moulage par transfert de résine haute pression (HP-RTM) rapide et précis d'une préforme sèche de forme proche ou nette. La pièce est fabriquée avec la technologie brevetée de placement automatisé de fibres (AFP) de Coriolis.

Coriolis Composites est un leader mondial dans la fourniture d'équipements et de machines robotisés AFP, qui permettent la pose de fibres continues ou discontinues avec un minimum de gaspillage de matière, dans diverses orientations, même pour des surfaces géométriques complexes. Elle a développé un procédé exclusif pour fabriquer des préformes fonctionnalisées en fibres sèches de pièces composites destinées à de nombreux secteurs industriels, notamment l'aéronautique et l'automobile.

« Ce n'est qu'au cours de la dernière décennie que des technologies avancées et rentables de préformes techniques ont émergé, remplaçant le besoin d'un alignement précis et à forte intensité de main-d'œuvre de plusieurs préformes dans un moule HP-RTM », a déclaré Andrea Castelnovo, responsable de la technologie et de la R&D chez Types de canon. « La préforme sèche innovante de forme presque nette développée grâce au procédé AFP de Coriolis et notre moule en acier, poli jusqu'à une finition miroir, ainsi que des machines de dosage à haute pression et des équipements d'injection, ont permis de réaliser une pièce structurelle complexe de corps en blanc pour les besoins locaux. renforcement à l’aide d’une seule préforme dans un processus rapide et simple avec une productivité élevée et des coûts durables.

La préforme sèche AFP 2D est composée d'une orientation optimisée des fibres de couches de fibres de carbone non tissées unidirectionnelles (UD) (pli de 280 g/m2) avec une fraction volumique de fibres (FVF) de 55 %, permettant d'obtenir des propriétés mécaniques supérieures dans la pièce finale et intégrant une technologie de liaison exclusive compatible avec un système de résine époxy à durcissement rapide. La fonctionnalisation des préformes améliore la formabilité, la perméabilité et le découpage (via jet d'eau 3D) pour obtenir un contour net et réduire les rebuts globaux de 50 %.

La préforme 2D est posée en 30 secondes dans un outil qui est ensuite chauffé dans un four pour lui donner une forme 3D en un temps de cycle d'une minute, selon Castelnovo. « La durée réelle du cycle du processus HP-RTM est de trois minutes et nous envisageons une production de 250 000 pièces », ajoute-t-il.

Cannon Tipos a conçu le moule en acier pour résister à une pression allant jusqu'à 120 bars (1 740 psi), évitant ainsi la microporosité. Une température constante est maintenue à 2 °C près pour garantir une réaction optimale de la résine avec le durcisseur, minimiser la contre-pression pendant la phase d'infusion et maximiser le temps de vide pour éviter le lessivage et les bulles d'air. De plus, les cavités hautement polies exploitent pleinement l'esthétique de surface de la pièce moulée finale obtenue avec la technologie de préforme de Coriolis.

La pièce structurelle locale BIW qui en résulte pour la production en série est en cours d'essais de qualification. Il a un temps takt de 20 secondes – le rythme nécessaire pour terminer un produit afin de répondre à la demande des clients – et affiche des performances mécaniques équivalentes par rapport aux solutions [métalliques] existantes tout en offrant jusqu'à 80 % de réduction de poids.

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