Grant: CCI Applied Research and Development Grants

La qualité d’une pièce en matériaux composites est intrinsèquement liée à celle du moule utilisé. Dans l’industrie de la mise en forme des structures composites, on utilise généralement des moules usinés dans des blocs de métal (aluminium, acier, INVAR, etc.) ou des moules faits de stratifiés composites laminés à la main sur des maîtres-modèles à usage unique. Ces techniques pour produire des moules présentent différents désavantages (dispendieux, temps de production élevé, gaspillage de matières, etc.) que la fabrication additive grand format (impression 3D) peut améliorer. Le procédé consiste à déposer successivement des cordons de compounds (couche par-dessus couche) avec une extrudeuse fixée sur un bras robotique ou sur un portique-CNC. L’extrudeuse est alimentée de granules de thermoplastique (ex. : polycarbonate) renforcé de microfibres (verre ou carbone) et la cadence d’extrusion du plastique varie de 10 kg/h jusqu’à 100 kg/h selon le modèle de l’extrudeuse. En plus d’être un procédé 100% automatisé, les moules imprimés sont 100% recyclables rendant l’industrie des matériaux composites plus éco-responsable. C’est dans ce contexte, que la compagnie Hutchinson (qui œuvre dans la fabrication de pièces en matériaux composites pour les domaines de l’aérospatiale et du transport) se tourne vers la fabrication additive grand format pour s’approvisionner en moules, dans l’objectif de réduire les coûts et les délais d’acquisition. Toutefois ce procédé de fabrication additive est relativement nouveau (initié en 2015) et requiert d’investiguer la viabilité et la durabilité des moules imprimés. C’est le mandat qui est confié au Centre Technologique en Aérospatiale (CTA) qui évaluera la durabilité au moulage/démoulage répétitif (de matériaux composites) à température élevée, la résistance aux dommages accidentels (impacts, éraflures, etc.), la stabilité thermo-dimensionnel, ainsi qu’à la possibilité de réparer les moules endommagés. Afin d’améliorer la durée de vie des moules imprimés, l’innovation dans le cadre de ce projet consiste à élaborer et d’appliquer des revêtements chimiques ayant fait leurs preuves dans d’autres secteurs industriels sur la surface (de moulage) du moule. Ce traitement chimique sera appliqué par voie humide. En conclusion, le projet permettra d’établir la durée de vie en production série d’un moule imprimé en thermoplastique renforcé, avec ou sans revêtement selon son utilisation.