Cuisson en autoclave de pièces en fibre de carbone : capacités et limites.
En bref : dans un autoclave comme le nôtre, de 3 m de diamètre et 8 m de longueur utile, entrent de très grandes pièces, mais la vraie limite est fixée par le moule, l'outillage qui le supporte et le cycle de cuisson du matériau. Nous vous l'expliquons chiffres à l'appui. (Notre autoclave est en cours de mise en service et nous l'activons sur projet ; aujourd'hui, nous cuisons le préimprégné hors autoclave, en étuve.)
Équipe technique Carbodynamic · Publié le
Ce que fait un autoclave et pourquoi il donne de meilleures pièces
Un autoclave est une enceinte sous pression chauffée. La pièce y entre drapée sur son moule et enveloppée dans une poche à vide ; à l'intérieur, elle est chauffée selon le cycle exigé par la résine, et une pression extérieure est appliquée sur la poche.
Cette pression, qui s'ajoute au vide, compacte les plis contre le moule, chasse l'air emprisonné et réduit la porosité. Résultat : un stratifié plus riche en fibres et plus pauvre en résine, plus rigide et plus léger, avec un excellent état de surface. C'est pourquoi c'est le procédé de référence en aéronautique et en sport automobile.
Dimensions : ce qui entre vraiment
La donnée habituellement communiquée est celle de la chambre : dans notre cas, Ø 3 m × 8 m de longueur utile. Mais la pièce n'entre pas seule : elle entre sur un moule, et le moule souvent sur un chariot ou une structure support.
Pour savoir si votre pièce entre, il faut additionner l'épaisseur du moule, le support, la poche et les consommables, puis vérifier la section de l'ensemble, pas seulement celle de la pièce. En règle pratique, prévoyez de la marge autour de l'ensemble pour que l'air chaud circule et que la température soit homogène.
- Pièces longues et étroites (profilés, poutres, pales) : elles exploitent les 8 m
- Pièces larges : la limite est la section circulaire de 3 m
- Plusieurs petites pièces : elles cuisent ensemble dans le même cycle si elles partagent matériau et cycle
Température et cycle de cuisson
Notre étuve atteint 200 °C, comme l'autoclave lorsqu'il est en service. C'est suffisant pour la grande majorité des préimprégnés époxy, qui cuisent habituellement entre 120 et 180 °C. Les matériaux très haute température (certaines résines bismaléimides ou thermoplastiques) nécessitent d'autres procédés.
C'est le cycle défini par le fabricant du préimprégné qui fait foi : rampe de montée, paliers, pression et refroidissement. Un cycle peut durer plusieurs heures ; le coût de chaque cuisson est donc mieux amorti lorsque l'on regroupe les pièces.
Quand l'autoclave n'est pas rentable
L'autoclave donne la meilleure pièce, mais ce n'est pas toujours la meilleure option. Si la pièce n'est pas structurelle, si la série est courte ou si le budget prime, il existe de très bonnes alternatives :
- Préimprégné hors autoclave (OOA) : la qualité du préimprégné avec une cuisson sous vide seul en étuve
- Infusion de résine : de grandes pièces sans préimprégné ni autoclave
- RTM : moule fermé, deux faces finies et bonne répétabilité
| Procédé | Qualité du stratifié | Coût du moule | Dimensions |
|---|---|---|---|
| Préimprégné + autoclave | Maximale | Élevé (doit résister à la pression et à la température) | Limitées par la chambre (Ø 3 × 8 m) |
| Préimprégné OOA | Très élevée | Moyen | Limitées par l'étuve (4 × 2 × 1,8 m) |
| Infusion | Élevée | Faible à moyen | Très grandes |
| RTM | Élevée et répétable | Élevé (moule fermé) | Moyennes |
Préimprégnés et autoclave
Autoclave de 3 × 8 m en cours de mise en service, disponible sur projet ; aujourd'hui, nous cuisons le préimprégné en étuve.
TechnologiesPréimprégné hors autoclave (OOA)
Qualité préimprégné, moules et cycles plus économiques, cuisson en étuve.
TechnologiesMoules et outillages
Moules et maquettes jusqu'à 8 × 3 × 2 m, mesurés avant livraison.
Articles techniquesPréimprégné, infusion ou RTM
Comparatif pratique pour choisir le procédé selon la pièce, la série et le budget.
Envoyez-nous votre plan ou votre modèle 3D : nous lui donnons forme.
Nous étudions votre projet avec le même soin que vous avez mis à le concevoir, puis nous vous adressons une proposition claire : procédé, délai et prix. Vous ne disposez que de la pièce physique ? Nous la scannons et partons de là.
Ce que l’on nous demande le plus.
Quelle est la taille maximale de pièce que vous pouvez cuire dans votre autoclave ?
La chambre utile mesure 3 m de diamètre et 8 m de longueur. L'autoclave est en cours de mise en service et nous l'activons lorsqu'un projet l'exige ; avec le plan ou le fichier STEP, nous vous confirmons la taille et le délai.
Quelle température atteint-il ?
Jusqu'à 200 °C, comme notre étuve de 4 × 2 × 1,8 m, celle que nous utilisons aujourd'hui pour cuire le préimprégné hors autoclave.
L'autoclave est-il toujours la meilleure solution ?
Il offre la meilleure qualité de stratifié, mais pour des pièces non structurelles ou des séries courtes, le préimprégné OOA, l'infusion ou le RTM peuvent être plus rentables.
Fabriquez-vous aussi le moule pour autoclave ?
Oui. Nous l'usinons et le mesurons dans notre usine, dans le matériau adapté à la température et à la pression du cycle.