Comprendre la différence entre les produits à base de carbone sec et de carbone humide

Qu'est-ce que le procédé au carbone humide ?

Le procédé de moulage par transfert de résine (RTM) ou de moulage par voie humide au carbone implique l'utilisation de résine infusée ou appliquée sur des tapis ou des tissus en fibre de carbone. Ce procédé peut être divisé en deux sous-types courants :

Pose humide (pose manuelle):Dans cette technique, des couches de tissu en fibre de carbone sont placées manuellement dans un moule, puis de la résine est versée ou appliquée au pinceau sur le tissu. La résine imprègne les fibres et durcit au fil du temps, créant un matériau composite solide. Après durcissement, le produit est retiré du moule.

Infusion de résine (RTM):Dans ce cas, des tissus ou tapis en fibre de carbone sont placés dans un moule et la résine est infusée sous vide dans le tissu. Cette méthode permet un contrôle plus précis de la quantité de résine utilisée, ce qui permet d'obtenir un produit plus léger et plus résistant.

Dans les deux cas, les brins de fibre de carbone sont imprégnés de résine pour les lier entre eux et former un matériau solide. Le processus peut être laborieux, mais offre une certaine flexibilité en termes de mise en forme du matériau et est généralement plus rentable pour les séries de production à faible volume.

Qu'est-ce que le procédé au carbone sec ?

Le procédé au carbone sec, également appeléPréimprégnéLa fibre de carbone (pré-imprégnée) utilise de la fibre de carbone pré-imprégnée de résine. Dans ce procédé, les feuilles de fibre de carbone sont pré-enduites d'une résine avant d'être placées dans un moule. La résine est généralement un polymère thermodurcissable qui a été partiellement durci jusqu'à un état collant. Les couches de fibre de carbone sont ensuite empilées dans le moule et entièrement durcies sous l'effet de la chaleur et de la pression, généralement dans un autoclave.

Fibre de carbone préimprégnéeLe traitement au carbone humide présente plusieurs avantages par rapport aux méthodes de traitement au carbone humide, notamment un contrôle plus précis de la teneur en résine, une finition plus uniforme et de meilleures propriétés mécaniques. Les matériaux sont toutefois plus chers en raison des techniques de traitement avancées requises.

Comment distinguer les produits à base de carbone sec des produits à base de carbone humide

La distinction entre les produits en carbone sec et en carbone humide est principalement liée au processus de production, mais il existe également des différences visibles qui peuvent aider à les identifier :

Finition de surface:

1.Carbone sec: Secpièces en carboneLes pièces en carbone sec ont souvent une finition de surface plus lisse et plus uniforme. La résine du carbone sec est répartie plus uniformément, ce qui donne un aspect brillant ou semi-brillant qui est généralement uniforme sur toute la pièce. La surface finie a tendance à avoir un aspect plus poli et de meilleure qualité.

2.Carbone humide:Les pièces en carbone humide ont tendance à avoir une finition de surface plus texturée et irrégulière, car la résine a tendance à s'accumuler dans certaines zones ou à laisser de légères bulles d'air et imperfections. La surface est souvent mate ou légèrement plus rugueuse que celle du carbone sec.

Poids:

1.Carbone sec:Les composants en carbone sec ont tendance à être plus légers en raison du contrôle plus précis de la teneur en résine dans le processus de préimprégnation. Le rapport résine/fibre est généralement plus faible, ce qui signifie que le matériau est composé de plus de fibres de carbone et de moins de résine.

2.Carbone humide:Les pièces en carbone humide ont tendance à être légèrement plus lourdes car elles contiennent généralement plus de résine. La résine est appliquée en vrac et peut saturer les fibres plus que dans la méthode du carbone sec, ce qui entraîne un poids global plus élevé.

Résistance et durabilité:

1.Carbone sec:Les produits en carbone sec présentent souvent une résistance et une rigidité supérieures, grâce au rapport résine/fibre contrôlé et au fait que la résine est plus complètement intégrée aux fibres pendant le processus de durcissement. Cela rend les composants en carbone sec plus durables et résistants à la fatigue.

2.Carbone humide:Les produits en carbone humide peuvent ne pas offrir le même niveau de résistance mécanique, car la teneur en résine peut varier et le processus peut ne pas garantir une imprégnation complète des fibres. Cependant, les pièces en carbone humide sont toujours assez solides et peuvent être utilisées pour de nombreuses applications hautes performances.

Transparence:

1.Carbone sec:Les produits en carbone sec ont souvent une apparence plus transparente, où le tissage de la fibre de carbone est clairement visible à travers la résine. Cela est dû à la qualité supérieure de la résine et au processus de durcissement constant.

2.Carbone humide:Dans les produits en carbone humide, il se peut que la résine ne recouvre pas complètement les fibres de manière uniforme, ce qui peut donner lieu à une finition trouble ou moins transparente où le tissage est moins visible.

Coût:

1.Carbone sec:Le carbone sec est plus cher en raison des matériaux préimprégnés et des processus de durcissement avancés (tels que le durcissement en autoclave) qui nécessitent des équipements et des techniques plus spécialisés.

2.Carbone humide:Le carbone humide est généralement moins cher car les matériaux et les processus utilisés sont plus simples et nécessitent moins de main-d'œuvre. Cependant, la qualité et la cohérence globales peuvent être inférieures.

Principales différences entre le procédé au carbone sec et le procédé au carbone humide

Carbone humide:Le processus de carbone humide est généralement plus lent que le carbone sec en raison du travail manuel impliqué dans la pose du tissu et l'application de la résine, en particulier dans les méthodes traditionnelles de pose manuelle.

2.Carbone sec:Le processus de carbone sec peut être plus rapide dans la production à grand volume en raison de l'utilisation de fibres pré-imprégnées et de l'efficacité des systèmes automatisés, bien que le processus de durcissement dans les autoclaves puisse prendre plusieurs heures.

Coût du matériel:

1.Carbone humide:Les matières premières pour les produits en carbone humide sont généralement moins chères et le processus est plus rentable pour produire des pièces en plus grande quantité.

2.Carbone sec:Les matériaux et équipements nécessaires au carbone sec sont plus chers, ce qui rend le procédé au carbone sec plus adapté aux produits à haute performance ou spécialisés où le coût est moins préoccupant.

Contrôle de qualité:

1.Carbone humide:Le carbone humide permet une plus grande flexibilité dans la production, mais il peut y avoir plus de variations dans le rapport résine/fibre, ce qui peut entraîner des incohérences dans les propriétés mécaniques du produit final.

2.Carbone sec:Le carbone sec offre une plus grande précision en termes de distribution et de consistance de la résine, ce qui permet d'obtenir des produits de meilleure qualité avec de meilleures caractéristiques de performance.

Conclusion