Les fibres dans le composite

Selon le travail a effectué ou selon les propriétés que l'on désire obtenir de la pièce à fabriquer, on va choisir telle ou telle fibre pour l'armature de notre composite.

La fibre de verre :


La fibre la plus utilisée dans le nautisme est la fibre de verre, c'est la fibre la plus facile à travailler elle se découpe facilement avec des ciseaux pour tissus courant. La fibre de verre est facilement mouillée par la résine et l'on peut vérifier l'imprégnation de la résine par transparence et les fibres de verre sont compatibles avec toutes les résines du marché ( résine polyester, époxy, vinylester....).

Le stratifié obtenu se travaille aisément que ce soit pour le découper ou le poncer.

L'ensimage est de très bonne qualité ( l'ensimage est le liant que l'on applique au mat de verre pour tenir les fibres entre elle vu qu'elle ne sont pas tissées).

Les fibres de verre sont composées de silice, de magnésie, de chaux, d'oxyde de potassium, d'alumine, d'oxyde de titane et d'oxyde de sodium, on chauffe le tout à 1500 degrés et on tire un fil de verre que l'on embobine.

Il existe six familles de verre différentes :

Le verre E est le plus répandu, il possède de bonnes qualités mécaniques et aussi électriques et son prix n'est pas très élevé.

Le verre R et S qui eux possèdent d'excellentes qualités mécaniques, mais qui évidemment sont beaucoup plus chers. On utilise beaucoup le verre R dans la construction aéronautique.

Le verre D est quant à lui très spécial et utilisé pour fabriquer du matériel électronique.

Le verre A lui possède une haute tenue en alcali ( résistance aux acides ).

Le verre C possède un gros pouvoir de résistance aux agressions chimiques.

Les fibres de carbone :



C'est une fibre de synthèse de couleur noire qui possède d'excellentes qualités mécaniques. Ces qualités mécaniques sont excellentes autant en traction qu'en compression, la fibre de carbone permet la fabrication de pièces ultra légère avec d'excellentes qualités. Le stratifié carbone possède une raideur homogène et élastique, ça le rend par contre sensible aux chocs, car les ondes se propagent très bien avec le carbone. Un choc à un endroit peut par résonance entrainer des dégâts à un autre endroit, il y a eu beaucoup de problème avec les mats carbone au début à cause des vibrations, ils ont mis au point des techniques de fabrication pour absorber ces vibrations.
Le carbone est un excellent conducteur d'électricité, il faut donc faire attention aux problèmes d'hydrolyse avec les coques de bateau en carbone et bien assuré l'isolation des accessoires.

Il existe trois familles de carbone :

Le carbone HA, l'allongement à la rupture est important, mais il est moins raide et moins résistant que les autres, on ne l'utilise pas dans le nautisme.

Le carbone HR, pour haute résistance en effet il possède la meilleure résistance à la rupture, il est donc utilisé pour la fabrication des coques.

Le carbone HM, pour haut module il possède la plus grande raideur dans les fibres carbone, on l'utilise donc pour la construction des mats.

La fibre de carbone est très très chère, dix fois plus chère que la fibre de verre.

Les fibres aramides :



On connait les fibres aramides sous le nom de Kevlar, elles ont été découvertes en 1965 par des chercheurs de la société Dupont qui lui ont donné le nom de Kevlar. On reconnait une fibre aramide à sa couleur jaune, elle est beaucoup plus difficile à travailler que la fibre de verre, à cause de la densité de ses fils le Kevlar se mouille difficilement et il est plus difficile aussi à cause de sa couleur jaune de contrôler son imprégnation.

Le meilleur procédé pour une bonne imprégnation des fibres aramides s'obtient en travaillant sous vide. Le Kevlar se travaille difficilement aussi à cause de sa dureté il faut impérativement un outillage spécifique pour le Kevlar, des ciseaux spéciaux autrement vous ne découperez pas de l'aramide avec des ciseaux normaux, des outils de détourage spécifique aussi. Un truc à savoir quand vous voulez percer du kevlar, c'est qu'il faut le percer avec une mèche pour métaux en la faisant tourner à l'envers, si vous ne faites pas cela il y a gros risque de blocage avec pétage de poignet ou de machoire. Si jamais un jour vous percez une coque et que vous voyez de la poussière jaune sortir, vous arrêtez et vous inversez le sens de rotation.

Les fibres aramides amortissent très bien les vibrations et possèdent une excellente tenue en traction, mais une faible résistance en compression. Le kevlar résiste très bien aux chocs et résiste très bien aussi à l'abrasion, il tient très bien aussi au feu. On l'utilise beaucoup pour renforcer certaines parties sur un bateau, on l'utilise aussi pour fabriquer des gilets pare-balles, il est par contre très cher cinq fois plus cher que la fibre de verre.

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