Les matériaux composites présentent de nombreux avantages par rapport aux matériaux conventionnels. Parmi ceux-ci figurent la facilité et la durabilité des réparations. Faute de connaissances en matière de réparation, il est possible de remplacer des pièces composites endommagées. Or, ces pièces sont en réalité plus faciles à réparer que les matériaux conventionnels. Cet article vous permettra de mieux comprendre les réparations des composites.
Les réparations composites réussies permettent de prolonger la durée de vie d'une pièce et d'éviter son remplacement. Trois principes fondamentaux sont à maîtriser pour mener à bien une réparation composite : la réparation doit différer de la pièce d'origine ; une surface de contact accrue renforce la réparation ; et la réparation doit correspondre à la pièce d'origine.
Les réparations diffèrent de la pièce d'origine.
Le premier principe fondamental à comprendre concernant la réparation des composites est que les réparations structurelles s'effectuent selon un procédé différent de celui utilisé pour la pièce d'origine. Lors de la fabrication initiale d'une pièce composite, sa résine polymérise en se liant chimiquement et physiquement au tissu de renfort, formant ainsi un ensemble monolithique, indépendamment du nombre ou de l'orientation des plis de tissu. Cette liaison, appelée structure ou liaison primaire, est la plus résistante qui puisse exister au sein d'une pièce composite.
Une fois une pièce endommagée, toutes les réparations deviennent des liaisons secondaires fixées à la structure primaire d'origine. Cela signifie que toutes les réparations dépendent d'une adhérence physique à la surface de la structure primaire d'origine. C'est pourquoi la résistance des réparations en fibre de verre repose sur la qualité adhésive de leur résine, c'est-à-dire la force de la liaison physique à la structure primaire. De ce fait, la résine utilisée pour la réparation doit être aussi résistante que celle utilisée pour fabriquer la pièce. En réalité, des résines à forte adhérence sont parfois utilisées pour les réparations.
Une surface accrue augmente la résistance des réparations composites.
Étant donné que les réparations en fibre de verre dépendent de l'adhérence de surface (liaison physique) de la réparation à la structure primaire, l'augmentation de la surface de la ligne de collage augmentera la résistance et la durabilité du collage, et par extension la pièce ou la réparation.
La méthode généralement employée pour augmenter la surface est le ponçage en biseau. Ce type de ponçage consiste à poncer progressivement la zone adjacente au défaut, ce qui permet généralement d'obtenir une surface d'environ 1,25 à 1,9 cm par pli de stratifié composite. Le ponçage en biseau est généralement effectué à l'aide d'une ponceuse pneumatique à grande vitesse.disques de ponçage Roloc.
La plupart des structures composites étant relativement minces, ce procédé est délicat. Le degré de conicité, par rapport à l'épaisseur du stratifié, est exprimé sous forme de rapport. Généralement, plus la réparation doit être résistante ou critique, plus ce rapport est élevé. Les réparations structurelles nécessitent généralement une conicité plus douce, avec un rapport de 20:1 à 100:1.
Une autre méthode permettant d'augmenter la surface est le ponçage par étapes. Ce procédé définit la taille de la réparation intérieure, puis enlève la matière environnante sur une largeur de 12,7 mm (½ pouce) par pli de la pièce, en progressant vers la surface. Il en résulte un agrandissement considérable de la surface réparée et l'orientation des fibres est visible à chaque étape.
Les deux méthodes sont acceptables pour la plupart des réparations de composites, bien que la plupart des gens considèrent le biseautage comme plus facile et généralement préférable. Le ponçage en escalier crée des bords abrupts et des joints bout à bout dans chaque pli réparé. Il est également difficile de poncer en escalier sans entailler le pli, ce qui risque d'endommager les plis sous-jacents.
Les réparations doivent correspondre à votre pièce d'origine
Bien que votre réparation composite soit différente de votre pièce d'origine, il est recommandé de reproduire l'épaisseur, la densité et l'orientation des plis du stratifié d'origine lors de sa réparation. Cela contribuera à préserver la fonctionnalité de la pièce. Plus n'est pas toujours mieux : dans ce cas, si votre réparation est plus épaisse que la pièce d'origine, elle sera presque certainement plus rigide, quel que soit le matériau utilisé. Introduire des résistances différentes au sein d'une pièce peut créer des points de contrainte indésirables, pouvant entraîner à terme une fatigue ou une rupture du matériau. Il est préférable de remplacer soigneusement chaque pli retiré dans la zone endommagée par un matériau identique, en respectant si possible la même orientation. Cette méthode de remplacement pli par pli garantit que la structure réparée peut supporter les mêmes charges que l'originale et qu'elle répartira les charges comme prévu.
Date de publication : 7 avril 2022