La fibre de carbone coupée est une fibre de carbone raccourcie. Il ne s'agit ici que d'une modification morphologique : le filament de carbone est transformé en un filament plus court. Les performances de la fibre de carbone raccourcie restent inchangées. Alors, pourquoi raccourcir un filament de bonne qualité ?
Tout d'abord, il faut commencer par le processus de moulage du matériau composite. Généralement, le filament de fibre de carbone est tissé pour former un tissu de fibre de carbone ou transformé en préimprégné de fibre de carbone, puis passe par leprocédés de moulage, RTM, mise sous vide, boîtes pressées à chaud et autres procédésOn utilise la fibre de carbone pour fabriquer divers produits composites. Il existe également des procédés de moulage qui ne nécessitent pas de matériaux intermédiaires, le moulage se faisant directement à partir du filament de fibre de carbone, comme le moulage par pultrusion ou le moulage par enroulement.
Lorsqu'on utilise des fibres de carbone tissées en tissu ou préimprégnées, leur fabrication présente un inconvénient majeur : une mauvaise adhérence au moule. Le moule sert à donner forme au matériau composite ; la forme du moule détermine celle du matériau composite final. Or, si le tissu ou le préimprégné ne s'adapte pas correctement au moule, la forme du matériau composite ne correspond pas à celle du moule. De plus, dans certains angles, le tissu de fibres de carbone a tendance à former des ponts, créant des cavités locales qui, à terme, diminuent les performances des produits composites en fibres de carbone.
Le filament de fibre de carbone emprisonné dans le tissu ou le préimprégné est lié et difficile à déplacer. Sous pression, la mobilité de la résine et du filament est particulièrement réduite, ce qui peut entraîner des difficultés de moulage ou une dégradation des performances.
Plus la longueur est courte, meilleure est la fluidité de lafibre de carbone hachéeIl convient de noter que le moulage par injection est la technologie la plus répandue et la plus aboutie dans le domaine du moulage des matières plastiques. Son application à la production de matériaux composites constituerait une révolution.
Cependant, la longueur de la fibre de carbone raccourcie ne peut être réduite, car plus elle est courte, plus l'adhérence entre la résine et la fibre de carbone s'affaiblit. L'adhérence entre la résine et la fibre de carbone étant directement proportionnelle à la surface de contact, une réduction de la longueur entraîne inévitablement une diminution de cette surface.
Il existe donc une contradiction entre les performances des fibres courtes et leur mobilité. Plus les fibres sont longues, moins elles se dispersent et plus elles ont tendance à s'emmêler. En revanche, plus l'adhérence entre les fibres et la résine est forte, plus les performances du matériau composite sont élevées. À l'inverse, plus les fibres sont courtes, plus elles se dispersent facilement et offrent une bonne fluidité, mais l'adhérence entre les fibres et la résine est plus faible. Il convient d'étudier comment concilier ces deux aspects. Généralement, on utilise des granulés de plastique renforcés de fibres de carbone courtes, d'une longueur comprise entre 1 et 9 mm.
Il existe également un moyen d'améliorer l'adhérence entre la fibre de carbone et la résine : l'utilisation d'un agent d'encollage. Généralement, cet agent est déposé à la surface de la fibre de carbone.fibre de carboneen usine, qui sert à protéger la fibre de carbone du peluchage lors des opérations d'emballage, de transfert et d'utilisation, et d'autre part, elle sert à combiner la fibre de carbone et la résine, et joue le rôle d'améliorer la force de liaison.
Cependant, cet agent d'encollage est principalement destiné aux résines thermodurcissables. La plupart des résines utilisées pour la fabrication de granulés étant des résines thermoplastiques, l'agent d'encollage doit être adapté. Deux méthodes sont possibles : la calcination de l'agent d'encollage initial suivie de la formation d'une nouvelle couche, ou encore l'application d'un agent d'encollage secondaire.
Outre la fabrication de granulés pour le moulage par injection,fibre de carbone hachéeElle a d'autres applications, comme la fabrication de nattes ou de papiers en fibre de carbone. La longueur de fibre de carbone coupée requise sera supérieure à celle nécessaire pour la fabrication de granulés.
En outre, outre les fibres de carbone coupées de manière aléatoire, il existe également des fibres de carbone coupées en faisceaux. Ces fibres courtes sont coupées avant le toronnage pour un type prédéterminé, puis regroupées en faisceaux, ce qui leur confère une quantité de résine bien supérieure à celle des autres fibres courtes.
Date de publication : 8 octobre 2024
