WO2026037814A1 - Procédé de surveillance de la fabrication d'un matériau composite à matrice organique - Google Patents

Procédé de surveillance de la fabrication d'un matériau composite à matrice organique

Info

Publication number
WO2026037814A1
WO2026037814A1 PCT/EP2025/073090 EP2025073090W WO2026037814A1 WO 2026037814 A1 WO2026037814 A1 WO 2026037814A1 EP 2025073090 W EP2025073090 W EP 2025073090W WO 2026037814 A1 WO2026037814 A1 WO 2026037814A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
composite material
conductive layer
organic matrix
electrical
matrix composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/073090
Other languages
English (en)
Inventor
Isciane CAPRAIS
Philippe Freitas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Touch Sensity
Original Assignee
Touch Sensity
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Touch Sensity filed Critical Touch Sensity
Publication of WO2026037814A1 publication Critical patent/WO2026037814A1/fr
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/88—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
    • B29C70/882—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/20—Investigating the presence of flaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/10—Cords, strands or rovings, e.g. oriented cords, strands or rovings
    • B29K2105/101—Oriented
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
    • B29K2307/04—Carbon

Definitions

  • the field of the invention relates to the monitoring of the manufacture of an organic matrix composite material.
  • a composite material is an assembly of at least two immiscible materials. Such an assembly allows the composite material to possess properties that the materials that compose it, taken individually, do not possess.
  • a composite material is made up of at least a matrix and a reinforcement.
  • the matrix ensures the cohesion of the composite material and gives it the desired shape.
  • the matrix surrounds the reinforcement and transfers mechanical stresses to it.
  • the matrix can be organic, metallic, or ceramic.
  • the reinforcement forms the backbone of the composite material and gives it most of its mechanical properties.
  • Reinforcement is generally made of fibers such as carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, or even plant fibers. Reinforcement can also include metallic fillers, carbon fillers, silica fillers, or polymer fillers.
  • composite materials Due to their characteristics, composite materials have applications in various industrial fields such as electronics, automotive, rail, aeronautics and space.
  • the plies are generally of similar shapes. Typically, the plies are rectangular, and the resulting reinforcement resembles a rectangular parallelepiped.
  • the composite material made from such a reinforcement is called a "laminate.” It is also possible to use only a single ply to form the reinforcement.
  • a common approach is to electrically connect an excitation and measurement device to one or more conductive plies of the laminated composite material, such as carbon fiber plies.
  • This device allows an electrical signal to be passed through the laminated composite material while simultaneously measuring an electrical quantity whose evolution can indicate the presence of damage such as a crack or delamination.
  • EP 3 314 231 A1 proposes to expose a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) to pulsed laser radiation to reveal the carbon fibers of a target area and to connect electrodes with low contact resistance.
  • CFRP carbon fiber reinforced polymer
  • the present invention improves the situation.
  • the invention relates to a method for monitoring the manufacture of an organic matrix composite material comprising the following operations: a) manufacture, by assembling carbon fibres, at least one conductive layer having a useful portion intended to form a conductive ply of the organic matrix composite material to be manufactured and at least two excess portions protruding from the useful portion, b) insert electrical connectors, each into at least one excess portion, c) Connect an excitation and measurement device to each electrical connector, the process further comprising, during one or more manufacturing steps of the organic matrix composite material from at least one conductive layer: d) monitor one or more manufacturing steps of the organic matrix composite material by the device by supplying at least one conductive layer with electrical energy and measuring an electrical quantity of at least one conductive layer, and following one or more manufacturing stages of the organic matrix composite material: e) eliminate any excess portion.
  • operation a) further comprises: superimposing folds including the respective useful portion of at least one conductive layer so as to form a stack in which at least two respective excess portions of each conductive layer protrude.
  • several conductive layers are manufactured during operation a).
  • At least one of the electrical connectors is inserted into respective excess portions of several conductive layers during operation b).
  • At least one conductive layer is manufactured during operation a) by assembling carbon fibers impregnated with organic matrix.
  • At least one conductive layer is manufactured during operation a) by assembling dry carbon fibers.
  • the electrical connectors are each formed from a conductive material whose melting point at atmospheric pressure is greater than or equal to 1000°C.
  • operation b) comprises: inserting at least one self-stripping connector into at least one excess portion, each self-stripping connector forming an electrical connector.
  • operation b) comprises: inserting a screw having a head and a threaded shank into at least one excess portion, mounting at least one toothed lock washer on the threaded shank, and tightening a nut on the threaded shank to hold the at least one toothed lock washer between the nut and the head such that the at least one toothed lock washer pierces the at least one excess portion.
  • the screw, the at least one toothed lock washer, and the nut together form an electrical connector.
  • operation d) is carried out by electrical impedance tomography.
  • FIG. 1 illustrates a stack of folds including several conductive layers such as that of the ,
  • FIG. 1 illustrates an electrical connector including a screw, a toothed fan washer and a nut.
  • FIG. 1 illustrates a monitoring system for the manufacturing of an organic matrix composite material.
  • the present invention relates to the manufacture of a composite material from a reinforcement formed of one or more layers of superimposed fibers and an organic matrix.
  • the reinforcement's construction offers considerable flexibility.
  • Various types of fibers can be used, including carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, and plant fibers. These fibers can be woven or unwoven; in the latter case, they can be unidirectional or multidirectional, for example, to form a mat—that is, a layer of fibers arranged in a random or unstructured manner.
  • the fibers can be pre-impregnated, meaning they are already impregnated with an organic matrix, or they can be dry.
  • the reinforcement can be composed of multiple plies, resulting in a layered structure, or it can consist of a single ply.
  • the reinforcement has this constraint: it must contain at least one conductive layer made by assembling carbon fibers. Such a conductive layer will be detailed later in the description, particularly with reference to the .
  • organic matrix is referred to as "resin” in the rest of the description, except in the expression “organic matrix composite material”.
  • Such a resin can be thermosetting, for example epoxy resin, polyester or polyimide, or thermoplastic, for example polypropylene (PP), polyamide (PA) or polyetheretherketone (PEEK).
  • PP polypropylene
  • PA polyamide
  • PEEK polyetheretherketone
  • the first phase corresponding to operations 100, 110, 120, and 130, enables the implementation of a monitoring system for the manufacturing of an organic matrix composite material. Such a monitoring system will be detailed later in the description with reference to the .
  • the second phase is the monitoring phase itself. This phase is implemented by the monitoring system during the manufacturing of the organic matrix composite material.
  • the third phase is a post-fabrication phase. This phase involves dismantling the monitoring system to isolate the organic matrix composite material and give it its final shape.
  • a conductive layer 1 is manufactured by assembling carbon fibers.
  • Carbon fibers can be prepregs, meaning they are already impregnated with resin.
  • the conductive layer 1 then corresponds to a prepreg – or “ prepreg ” in English – that is, a semi-finished product.
  • carbon fibers can be dry, in which case impregnation will be necessary during the manufacturing process of the organic matrix composite material.
  • such carbon fibers are raw, meaning they have not yet been subjected to the cooking process which, in the manufacturing process of the organic matrix composite material, can be involved to promote the chemical reaction responsible for hardening the resin, especially when it is a thermosetting resin.
  • the conductive layer 1 has a useful portion 3 and at least two excess portions 5. In the example of the , the conductive layer 1 has four excess portions 5.
  • the useful portion 3 is intended to form a conductive ply of the organic matrix composite material to be manufactured.
  • the useful portion 3 of the conductive layer 1 has a shape similar to that of the other plies.
  • the useful portion 3 has a rectangular shape.
  • the manufacturing process of the conductive layer 1 by assembling carbon fibers is unique in that the usable portion 3 is intentionally augmented by excess portions 5, which will be used to monitor the manufacturing of the organic matrix composite material.
  • the carbon fibers are deposited in such a way that they extend beyond the contour corresponding to the desired ply – here, the usable portion 3 – to obtain the excess portions 5.
  • the conductive layer 1 is thus a preliminary conductive ply, and the excess portions 5 are intended to be removed once the monitoring of the organic matrix composite material's manufacturing is complete.
  • conductive layers 1 such as the one illustrated on the can be manufactured during operation 100 for the manufacture of the organic matrix composite material.
  • the organic matrix composite material to be manufactured comprises only one ply
  • this ply then corresponds to the useful portion 3 of the single conductive layer 1 manufactured.
  • operation 100 is directly followed by operation 120 detailed below.
  • operation 100 is followed by operation 110.
  • folds are superimposed in a stacking direction to form a stack 7.
  • Among these folds is the respective useful portion 3 of each conductive layer 1 produced during operation 100.
  • the top fold that is to say the last fold of the stack 7 according to the stacking direction, is formed by the useful portion 3 of one of the conductive layers 1.
  • Multiple excess portions 5 of different conductive layers 1 are visible and protrude from the stack 7.
  • the stacking 7 corresponds to a volume formed by the folds, including the respective useful portions 3 of the conductive layers 1, and each of the excess portions 5 protrudes from this volume.
  • a volume takes the general form of a rectangular parallelepiped.
  • electrical connectors 9 are each inserted into at least one excess portion 5.
  • Each electrical connector 9 must have a plug portion suitable for inserting into one or more excess portions 5 and must be formed from a conductive material.
  • the plug portion when the carbon fibers of the conductive layer 1 are already impregnated with resin, the plug portion must be suitable for penetrating at least the resin to make contact with the carbon fibers.
  • the plug portion may be suitable for piercing one or more excess portions 5.
  • An electrical connector 9 is arranged to give each conductive layer 1 having an excess portion 5 into which it is plugged the ability to establish an electrical connection.
  • an electrical connector 9 is formed from a metal whose melting point – also called “melting temperature” – at atmospheric pressure is greater than or equal to 1000°C.
  • a metal is, for example, copper (Cu) or iron (Fe).
  • an electrical connector 9 is formed from a non-metallic conductive material whose melting point at atmospheric pressure is greater than or equal to 1000°C, such as carbon (C).
  • electrical connectors (9) can be used. As such, two examples of electrical connectors (9) are detailed below: a first example with reference to the and to the ; and a second example with reference to the and to the .
  • the self-stripping connector has a portion of plug 11 formed of blades (or punches).
  • the blades are arranged to pierce an excess portion 5 and thus establish electrical contact with the corresponding conductive layer 1.
  • Such blades (or punches) are capable of simultaneously piercing several excess portions 5.
  • blades not only have the advantage of being able to be fixedly inserted into an excess portion 5 but also of coming into contact with the carbon fibers even when these are impregnated with resin.
  • each electrical connector 9 is a self-stripping connector such as that of the .
  • each electrical connector 9 therefore each self-stripping connector, is plugged into several excess portions 5 each belonging to a different conductive layer 1.
  • the electrical connector 9 includes a screw 13, a first toothed fan washer 15, a second toothed fan washer 17 and a nut 19.
  • the screw 13 has a head 21 and a threaded shank 23.
  • the threaded rod 23 is the plug portion of electrical connector 9.
  • the threaded rod 23 is arranged to pierce an excess portion 5 and thus establish electrical contact with the corresponding conductive layer 1. Such a threaded rod 23 is capable of simultaneously piercing several excess portions 5.
  • the first toothed fan washer 15 and the second toothed fan washer 17 are arranged to be mounted on the screw 13, and more specifically on the threaded rod 23.
  • the first toothed fan washer 15 and the second toothed fan washer 17 each have a central orifice through which the threaded rod 23 passes to mount the first toothed fan washer 15 and the second toothed fan washer 17 onto the screw 13.
  • the first fan washer with teeth 15 and the second fan washer with teeth 17 each have teeth arranged to pierce the excess portion 5 and thus improve electrical contact with the corresponding conductive layer 1. Such teeth are capable of simultaneously piercing several excess portions 5.
  • the nut 19 is arranged to be tightened on the screw 13 in such a way that the first toothed fan washer 15 and the second toothed fan washer 17 are held between the nut 19 and the head 21.
  • the nut 19 has a cylindrical tapped hole into which the threaded rod 23 fits exactly.
  • first toothed fan washer 15 is interposed between the nut 19 and the excess portion 5
  • second toothed fan washer 17 is interposed between the excess portion 5 and the head 21.
  • the electrical connector 9 includes the first toothed fan washer 15 and the second toothed fan washer 17. However, the electrical connector 9 may also include only the first toothed fan washer 15 or only the second toothed fan washer 17.
  • each electrical connector 9 is such as that shown on the .
  • each electrical connector 9 is plugged into several excess portions 5, each belonging to a different conductive layer 1.
  • an excitation and measurement device 25 is connected to each electrical connector 9.
  • electrical cables can be used. Such electrical cables are, moreover, visible, although unlabeled, in the photograph of the .
  • the monitoring system 27 includes the stack 7, the electrical connectors 9 and the device 25.
  • the stack 7 includes, among the superimposed folds of which it is formed, the useful portion 3 of a single conductive layer 1, which corresponds to the conductive layer 1 of the The useful portion 3, concealed among the overlapping folds, is not visible on the . On the other hand, the excess portions 5 protrude from the stack 7 and are therefore visible.
  • Each excess portion 5 constitutes, for the device 25, an access to the stack 7. It is therefore advantageous to have several conductive layers 1 to multiply the accesses to the stack 7 and to achieve the most precise possible monitoring of the manufacture of the organic matrix composite material.
  • one or more plies of the stack 7, other than the useful portion(s) 3, are also made of carbon fibers and are electrically in contact with the useful portion(s) 3, in which case even more comprehensive monitoring of the stack 7 can be achieved. It is also possible, based on this principle, for all plies of the stack 7, other than the useful portion(s) 3, to be made of carbon fibers, thus enabling monitoring of the entire stack 7.
  • the carbon fibers of the conductive layer 1 may already be impregnated with resin, and the same may be true of all the plies of the stack 7.
  • stack 7 can be dry, that is, not yet impregnated with resin.
  • Device 25 is arranged to probe stack 7 in order to collect information relating to the manufacture of the organic matrix composite material. Such information will be detailed later in the description.
  • the organic matrix composite material to be manufactured comprises several plies, which form the stack 7.
  • the organic matrix composite material to be manufactured may also comprise only one ply, which then necessarily corresponds to the useful portion 3 of the single conductive layer 1.
  • the device 25 includes a power supply 29, a sensor 31, a memory 33 and a processor 35.
  • the following description of the device 25 can however be easily extended to the case in which several conductive layers 1 are present and in which each electrical connector 9 is plugged into several excess portions 5 each belonging to a different conductive layer 1.
  • the source 29 is arranged to be connected to a doublet of electrical connectors 9 and to supply the conductive layer 1 with electrical energy via the excess portions 5 into which the electrical connectors 9 forming the aforementioned doublet are inserted.
  • the source 29 is a current source arranged to apply a desired intensity to the electric current flowing between the electrical connectors 9 to which the source 29 is connected. These electrical connectors 9 are in fact electrically connected to each other via the excess portions 5 into which they are respectively inserted and via the useful portion 3.
  • source 29 is a voltage source arranged to apply a desired voltage between the two electrical connectors 9 to which source 29 is connected.
  • the sensor 31 is arranged to be connected to a pair of electrical connectors 9 and to measure an electrical quantity at the level of the conductive layer 1.
  • the sensor 31 is a voltage sensor arranged to measure the voltage between the electrical connectors 9 to which the sensor 31 is connected.
  • a voltage sensor can be a voltmeter-type measuring instrument.
  • sensor 31 is a current sensor arranged to measure the intensity of the electric current flowing between the electrical connectors 9 to which sensor 31 is connected.
  • a current sensor is, for example, an ammeter-type measuring instrument.
  • device 25 includes a single source 29 and a single sensor 31.
  • the source 29 and the sensor 31 are both connected to all the electrical connectors 9 by electrical cables.
  • Multiplexers are present and allow selective selection of, on the one hand, the pair of electrical connectors 9 through which the conductive layer 1 is to be supplied with electrical energy and, on the other hand, the pair of electrical connectors 9 by means of which an electrical quantity is measured at the level of the conductive layer 1.
  • Memory 33 is arranged to store instructions whose execution by the processor 35 results in the operation of device 25.
  • Memory 33 can also be arranged to store a record of measurements from sensor 31.
  • Memory 33 can refer to any data storage medium designed to receive and retain digital data, such as a hard drive, a solid-state drive (SSD), or more generally, any computer hardware that allows data storage on flash memory. Memory 33 can also be random access memory (RAM) or a magneto-optical disk. A combination of several storage media is also possible.
  • RAM random access memory
  • magneto-optical disk A combination of several storage media is also possible.
  • the processor 35 is arranged to collect, from the measurements taken by the sensor 31, information relating to the manufacture of the organic matrix composite material.
  • the processor 35 can be configured to operate the device 25 in different modes.
  • the device 25 can operate in a continuous monitoring mode in which the source 29 continuously supplies the conductive layer 1 with electrical energy and in which the sensor 31 performs continuous measurements.
  • the device 25 can also operate in a discrete monitoring mode in which the source 29 supplies the conductive layer 1 with electrical energy at regular, predefined intervals and in which the sensor 31 performs measurements at these regular, predefined intervals.
  • the processor 35 can be implemented in any known form, for example, as a microprocessor, a programmable logic device (PLD), a dedicated chip such as an FPGA ( Field Programmable Gate Array ) or SoC ( System on Chip ), a computing resource grid, a microcontroller, or any other proprietary form with the computing power necessary to monitor the manufacturing of the organic matrix composite material.
  • PLD programmable logic device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • SoC System on Chip
  • computing resource grid a microcontroller, or any other proprietary form with the computing power necessary to monitor the manufacturing of the organic matrix composite material.
  • ASICs Application-Specific Integrated Circuits
  • the manufacturing of the organic matrix composite material is implemented from stacking 7.
  • the organic matrix composite material to be manufactured may also consist of only one ply, in which case the manufacture of the organic matrix composite material is implemented from the conductive layer 1, which is therefore unique.
  • the monitoring system 27 implements the monitoring of one or more manufacturing steps of the organic matrix composite material.
  • a “manufacturing step” here refers to a step subsequent to the implementation of the monitoring system 27, and therefore a manufacturing step that can be monitored.
  • This distinction is, however, specific to the present invention since, strictly speaking, the manufacture of one or more conductive layers 1 during operation 100 can be considered a manufacturing step given that the useful portion 3 of each conductive layer 1 is intended to form part of the organic matrix composite material to be manufactured.
  • a “manufacturing step” may refer to any treatment, reaction or operation involving the stacking 7 or, where appropriate, a single conductive layer 1 for the purpose of manufacturing the organic matrix composite material.
  • the 27 monitoring system is compatible with various manufacturing processes for organic matrix composite materials.
  • the monitoring process for the manufacturing of organic matrix composite materials can be implemented within the framework of a manufacturing process that falls under the category of "wet process” or “dry process”.
  • the "wet process” and the “dry process” are two categories of manufacturing processes that differ from each other in the way in which impregnation is carried out.
  • Impregnation involves saturating the reinforcement with resin in a homogeneous manner. A uniform distribution ensures a strong bond between the reinforcement and the resin.
  • the wet process encompasses techniques in which the resin impregnates the reinforcement in liquid form. Examples include contact molding, vacuum infusion molding, and resin transfer molding (also known as RTM for " resin transfer molding "), which are wet-process manufacturing techniques for organic matrix composite materials.
  • the dry process encompasses techniques in which the reinforcement is pre-impregnated.
  • the reinforcement fibers are coated with resin, resulting in a pre-impregnated material. Examples include automated fiber placement (AFP) and automated tape laying (ATL).
  • AFP automated fiber placement
  • ATL automated tape laying
  • filament winding which consists of winding resin-impregnated fibers onto a mandrel under controlled tension.
  • thermosetting resin the fibers are dipped in a resin bath (wet process); and when using thermoplastic resin, the fibers are pre-impregnated and wound directly onto the mandrel (dry process).
  • the manufacturing processes for organic matrix composite materials can be categorized in ways other than the distinction between “wet process” and “dry process”.
  • Shaping refers to a set of techniques that allow the stack to be given the desired shape. Shaping generally relies on heating, which makes the stack more malleable, and on shaping itself, which may involve the use of a mold and/or a press.
  • stamping typically involves heating a prepreg, placing it in a mold, and then applying high pressure to force the prepreg to conform to the mold's contours. Furthermore, if a thermosetting resin is used, the prepreg is baked to allow the resin to harden. Conversely, if a thermoplastic resin is used, the prepreg is cooled to allow it to harden.
  • thermocompression generally involves placing a prepreg in a heated press and then applying high pressure to give the prepreg the desired shape. Again, curing is used to harden the resin when it is a thermosetting resin, while the prepreg is cooled under pressure to harden the resin when it is a thermoplastic resin.
  • prepregs are of course only examples, and it is not necessary to use prepregs; impregnation can be carried out before or during shaping, for example by vacuum infusion.
  • impregnation, shaping and/or hardening can be intertwined or, conversely, correspond to distinct and independent steps.
  • each electrical connector 9 be made from a conductive material, metallic or non-metallic, with a melting point at atmospheric pressure of 1000°C or higher to guarantee their integrity, and therefore the reliability of the measurements, throughout the entire baking process.
  • thermoplastic resin such hardening is achieved by cooling after applying heat which softens it for shaping purposes.
  • device 25 can be extended until an industrial part is formed from the manufactured organic matrix composite material. Furthermore, the hardening process increases the adhesion of an electrical connector 9 to the excess portion(s) 5 into which it is inserted.
  • Device 25 collects, during operation 140, information relating to the manufacture of the organic matrix composite material.
  • This information may relate to the impregnation, shaping and/or hardening of stack 7.
  • This information may also correspond to the detection of stresses or deformations undergone by stack 7.
  • operation 110 in which the stack 7 is formed by superimposing plies according to the stacking direction is carried out prior to operations 120, 130 and 140.
  • the formation of the stack 7 can be considered as a manufacturing step of the organic matrix composite material and, as such, be subject to monitoring.
  • This information can also reveal the presence of damage such as a crack, delamination, or even the breakage or rupture of fibers in a ply.
  • the principle of device 25 is as follows: the source 29 excites a pair of electrical connectors 9 to supply the corresponding conductive layer(s) 1 with electrical energy. This supply results in the appearance of an electrical signal, that is, a movement of electrical charge carriers. Such an electrical signal is characterized, at a given instant, by a current and a voltage.
  • the source 29 can be a current source, in which case the current of the electrical signal is controlled, or a voltage source, in which case the voltage of the electrical signal is controlled.
  • the sensor 31 measures an electrical quantity, and more precisely a current or a voltage, at the level of the conductive layer(s) 1 via a pair of electrical connectors 9.
  • the processor 35 receives the measurements taken by the sensor 31 and determines, from these measurements and with regard to the current or voltage applied by the source 29, information relating to the manufacture of the organic matrix composite material, such as that mentioned above.
  • device 25 can implement electrical impedance tomography (EIT).
  • EIT electrical impedance tomography
  • EIT Electrical impedance tomography
  • each conductive layer 1 can act as a substrate and each electrical connector 9 can be used as an electrode. Due to their respective positions, namely at the excess portions 5, the electrical connectors 9 are effectively located at the periphery of the conductive layer(s) 1.
  • pairs of electrical connectors 9 are supplied with electrical energy by the source 29, and the voltage between the two electrical connectors 9 of different pairs of electrical connectors 9 is measured.
  • Several processes have been developed based on this principle and differ in their injection pattern – that is, the way in which the pairs of electrical connectors 9 to be excited are formed.
  • the most commonly used injection pattern is the adjacent pattern – or “ adjacent pattern ” – described by DC Barber and BH Brown in the article “ Applied potential tomography ” (Journal of Physics E: Scientific Instruments, vol. 17, no. 9, 1984) and which consists, in this case, of supplying each doublet of electrical connectors 9 formed of two neighboring electrical connectors 9 and then measuring the voltage at each pair of electrical connectors 9 also formed of two neighboring electrical connectors 9.
  • inverse problem theory is commonly used to determine the electrical properties of a substrate.
  • the principle of this approach is to determine the cause—in this case, the distribution of electrical charge density or electrical conductivity—from the effects—in this case, the voltage measurements between the two electrical connectors of the pairs of electrical connectors. Indeed, any change in the distribution of electrical conductivity leads to changes in the potential distribution and, consequently, to changes in the voltage between the electrical connectors.
  • An inverse TIE problem is a nonlinear and ill-posed problem. In particular, this inverse problem does not depend continuously on voltage measurements.
  • SR Kupis points out in the publication " Methods for the Electrical Impedance Tomography Inverse Problem: Deep Learning and Regularization with Wavelets " (All Theses, 2021), it is possible to use a MIRGN-type Gauss-Newton algorithm (mod iteratively regularized Gauss-Newton ) or a Tikhonov regularization to solve an inverse TIE problem.
  • solvers currently exist that can reconstruct the distribution of electric charge density or electrical conductivity from voltage measurements.
  • the open-source software EIDORS which runs under MATLAB (registered trademark) can be used to solve an inverse problem.
  • Memory 33 and processor 35 can thus be configured to solve an inverse TIE problem from measurements collected by sensor 31.
  • the excess portions 5 can be eliminated to isolate the organic matrix composite material and give it its final shape, i.e. without the excess portions 5 protruding from it.
  • each conductive layer 1 only the useful portion 3 of each conductive layer 1 remains in the manufactured organic matrix composite material and then fully plays its role as a ply.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de surveillance de la fabrication d'un matériau composite à matrice organique comprenant: a) fabriquer (100), par assemblage de fibres de carbone, une couche conductrice présentant une portion utile destinée à former un pli conducteur du matériau composite à matrice organique à fabriquer et au moins deux portions en excédent faisant saillie de la portion utile, b) ficher (120) des connecteurs électriques chacun dans au moins une portion en excédent, c) relier (130) un dispositif d'excitation et de mesure à chaque connecteur électrique, d) surveiller (140) une ou plusieurs étapes de fabrication du matériau composite à matrice organique à partir de la couche conductrice par le dispositif en l'alimentant en énergie électrique et en mesurant une grandeur électrique de celle-ci, et e) éliminer (150) chaque portion en excédent.

Description

Procédé de surveillance de la fabrication d’un matériau composite à matrice organique
La présente demande incorpore par renvoi le contenu de la demande de brevet français FR 2 408 850 déposée le 12 août 2024.
Le domaine de l’invention se rapporte à la surveillance de la fabrication d'un matériau composite à matrice organique.
Un matériau composite est un assemblage d’au moins deux matériaux non miscibles. Un tel assemblage permet de conférer au matériau composite des propriétés que les matériaux qui le composent, pris isolément, ne possèdent pas.
Un matériau composite est formé au moins d’une matrice et d’un renfort.
La matrice garantit la cohésion du matériau composite et lui donne la forme souhaitée. La matrice entoure le renfort et lui transfère les efforts mécaniques. La matrice peut être organique, métallique ou céramique. Dans le cas d’un matériau composite à matrice organique, la matrice – alors appelée « résine » – peut être thermodurcissable, par exemple résine époxy, polyester ou encore polyimide, ou thermoplastique, par exemple polypropylène (PP), polyamide (PA) ou encore polyétheréthercétone (PEEK).
Le renfort forme l’ossature du matériau composite et lui confère l’essentiel de ses propriétés mécaniques. Le renfort est généralement constitué de fibres telles que des fibres de carbone, des fibres de verre, des fibres d’aramide ou encore des fibres végétales. Le renfort peut également comprendre des charges métalliques, des charges de carbone, des charges de silice ou encore des charges de polymère.
Du fait de leurs caractéristiques, les matériaux composites ont des applications dans des domaines variés de l’industrie tels que l’électronique, l’automobile, le ferroviaire, l’aéronautique ou encore le spatial.
À titre d’exemple, il est connu dans l’industrie d’avoir recours à un composite carbone/carbone – ou C/C – formé d’une matrice de graphite renforcée de fibres de carbone ou à un polymère renforcé de fibres de carbone (aussi connu sous le sigle anglophone CFRP pour « carbon fiber reinforced polymer »).
Il est connu de superposer plusieurs plis de fibres pour former le renfort d’un matériau composite. Les plis sont généralement de formes semblables. Typiquement, les plis sont rectangulaires et le renfort obtenu s’apparente à un parallélépipède rectangle. Le matériau composite fabriqué à partir d’un tel renfort est dit « stratifié ». Il est aussi possible de n’utiliser qu’un seul pli pour former le renfort.
Afin d’évaluer la santé structurelle d’un matériau composite stratifié, une approche classique consiste à relier électriquement un dispositif d’excitation et de mesure à un ou plusieurs plis conducteurs du matériau composite stratifié, par exemple des plis de fibres de carbone. Un tel dispositif permet de faire circuler un signal électrique dans le matériau composite stratifié tout en y mesurant une grandeur électrique dont l’évolution peut indiquer la présence d’un dommage tel qu’une fissure ou un délaminage.
La demande internationale WO 2006/029642 A1 décrit un procédé de traitement d’un matériau composite à matrice polymère permettant d’améliorer sa capacité à établir une connexion électrique. Ce procédé prévoit un premier traitement au plasma de la surface du matériau composite pour éliminer le polymère, un second traitement au plasma pour activer la surface et, enfin, une métallisation de la surface.
La demande de brevet européen EP 3 314 231 A1 propose d’exposer un polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP) à des radiations laser pulsées pour révéler les fibres de carbone d’une zone cible et y brancher des électrodes avec une faible résistance de contact.
Enfin, l’article « Comparison of Electrical Contacting Techniques to Carbon Fiber Reinforced Plastics for Self-Strain-Sensing Applications » (C 2021, 7(4), 81) de P. Scholle et al. présente différentes techniques pour créer un contact électrique avec un polymère renforcé de fibres de carbone afin de détecter des tractions ou des dommages. L’article rappelle qu’il est possible d’éliminer la résine – qui isole les fibres de carbone – avec de l’acide sulfurique concentré ou au moyen d’une abrasion laser, et que le contact avec les fibres de carbone peut être obtenu par électrodéposition ou avec une peinture en argent.
De tels procédés permettent d’établir un contact électrique avec un matériau composite et d’examiner sa structure au moyen de mesures électriques.
Ces solutions ont toutefois un usage restreint puisqu’elles ne sont mises en œuvre qu’après la fabrication du matériau composite. Or, il existe un réel besoin de contrôler et surveiller les étapes de fabrication d’un matériau composite, et non pas seulement d’évaluer la santé structurelle de celui-ci à l’issue du procédé de fabrication.
La présente invention vient améliorer la situation.
À ce titre, l’invention concerne un procédé de surveillance de la fabrication d’un matériau composite à matrice organique comprenant les opérations suivantes :
a) fabriquer, par assemblage de fibres de carbone, au moins une couche conductrice présentant une portion utile destinée à former un pli conducteur du matériau composite à matrice organique à fabriquer et au moins deux portions en excédent faisant saillie de la portion utile,
b) ficher des connecteurs électriques chacun dans au moins une portion en excédent,
c) relier un dispositif d’excitation et de mesure à chaque connecteur électrique,
le procédé comprenant en outre, pendant une ou plusieurs étapes de fabrication du matériau composite à matrice organique à partir de l’au moins une couche conductrice :
d) surveiller les une ou plusieurs étapes de fabrication du matériau composite à matrice organique par le dispositif en alimentant l’au moins une couche conductrice en énergie électrique et en mesurant une grandeur électrique de l’au moins une couche conductrice, et
à l’issue des une ou plusieurs étapes de fabrication du matériau composite à matrice organique :
e) éliminer chaque portion en excédent.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’opération a) comprend en outre : superposer des plis incluant la portion utile respective de l’au moins une couche conductrice de manière à former un empilement dont dépassent les au moins deux portions en excédent respectives de chaque couche conductrice.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, plusieurs couches conductrices sont fabriquées lors de l’opération a).
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, au moins un des connecteurs électriques est fiché dans des portions en excédent respectives de plusieurs couches conductrices lors de l’opération b).
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’au moins une couche conductrice est fabriquée lors de l’opération a) par assemblage de fibres de carbone imprégnées de matrice organique.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’au moins une couche conductrice est fabriquée lors de l’opération a) par assemblage de fibres de carbone sèches.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, les connecteurs électriques sont formés chacun à partir d’un matériau conducteur dont le point de fusion à la pression atmosphérique est supérieur ou égal à 1000°C.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’opération b) comprend : ficher au moins un connecteur auto-dénudant dans au moins une portion en excédent, chaque connecteur auto-dénudant formant un connecteur électrique.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’opération b) comprend : ficher une vis présentant une tête et une tige filetée dans au moins une portion en excédent, monter au moins une rondelle éventail à denture sur la tige filetée, et serrer un écrou sur la tige filetée pour maintenir l’au moins une rondelle éventail à denture entre l’écrou et la tête de telle sorte que l’au moins une rondelle éventail à denture perce l’au moins une portion en excédent. La vis, l’au moins une rondelle éventail à denture et l’écrou forment ensemble un connecteur électrique.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’opération d) est mise en œuvre par tomographie par impédance électrique.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés sur lesquels :
illustre un procédé de surveillance de la fabrication d’un matériau composite à matrice organique selon l’invention,
illustre une couche conductrice présentant une portion utile destinée à former d’un pli conducteur du matériau composite à matrice organique à fabriquer et des portions en excédent,
illustre un empilement de plis incluant plusieurs couches conductrices telles que celle de la ,
illustre un connecteur auto-dénudant,
illustre l’empilement de plis de la muni de plusieurs connecteurs auto-dénudants tels que celui de la ,
illustre un connecteur électrique incluant une vis, une rondelle éventail à denture et un écrou,
illustre l’empilement de plis de la muni de plusieurs connecteurs électriques tels que celui de la , et
illustre un système de surveillance de la fabrication d’un matériau composite à matrice organique.
La présente invention s’inscrit dans le contexte de la fabrication d’un matériau composite à partir d’un renfort formé d’un ou plusieurs plis de fibres superposés et d’une matrice organique.
La formation du renfort offre une certaine marge de liberté. Différents types de fibres peuvent ainsi être utilisés, notamment des fibres de carbone, des fibres de verre, des fibres d’aramide ou encore des fibres végétales. De telles fibres peuvent être tissées ou non ; dans ce dernier cas, les fibres peuvent être unidirectionnelles ou multidirectionnelles, par exemple pour former un mat, c’est-à-dire une nappe de fibres disposées d’une manière désordonnée ou aléatoire. Par ailleurs, les fibres peuvent être préimprégnées, c’est-à-dire être déjà imprégnées de matrice organique, ou au contraire être sèches. En outre, le renfort peut être formé de plusieurs plis et donc avoir une structure stratifiée ou n’être formé que d’un seul pli.
Le renfort a toutefois ceci de contraignant qu’il doit contenir au moins une couche conductrice fabriquée par assemblage de fibres de carbone. Une telle couche conductrice sera détaillée dans la suite de la description, notamment en référence à la .
La matrice organique est appelée « résine » dans la suite de la description, sauf dans l’expression « matériau composite à matrice organique ».
Une telle résine peut être thermodurcissable, par exemple résine époxy, polyester ou encore polyimide, ou thermoplastique, par exemple polypropylène (PP), polyamide (PA) ou encore polyétheréthercétone (PEEK).
La illustre un procédé de surveillance de la fabrication d’un matériau composite à matrice organique.
Ce procédé se déroule en trois phases.
La première phase, qui correspond aux opérations 100, 110, 120 et 130, permet de réaliser un système de surveillance de la fabrication d’un matériau composite à matrice organique. Un tel système de surveillance sera détaillé dans la suite de la description en référence à la .
La deuxième phase, qui correspond à l’opération 140, est la phase de surveillance à proprement parler. Cette phase est mise en œuvre par le système de surveillance pendant la fabrication du matériau composite à matrice organique.
Enfin, la troisième phase, qui correspond à l’opération 150, est une phase postfabrication. Cette phase permet de défaire le système de surveillance pour isoler le matériau composite à matrice organique et lui donner sa forme définitive.
Lors de l’opération 100, une couche conductrice 1 est fabriquée par assemblage de fibres de carbone.
Les fibres de carbone peuvent être préimprégnées, c’est-à-dire être déjà imprégnées de résine. Dans un tel cas, la couche conductrice 1 correspond alors à un préimprégné – ou « prepreg » en anglais –, c’est-à-dire un produit semi-fini.
À l’inverse, les fibres de carbone peuvent être sèches, auquel cas une imprégnation sera nécessaire pendant le procédé de fabrication du matériau composite à matrice organique.
Typiquement, de telles fibres de carbone sont crues, ce qui signifie qu’elles n’ont pas encore été soumises à la cuisson qui, dans le procédé de fabrication du matériau composite à matrice organique, peut intervenir pour favoriser la réaction chimique responsable du durcissement de la résine, notamment lorsque celle-ci est une résine thermodurcissable.
La illustre une couche conductrice 1 en vue de dessus.
La couche conductrice 1 présente une portion utile 3 et au moins deux portions en excédent 5. Dans l’exemple de la , la couche conductrice 1 présente quatre portions en excédent 5.
La portion utile 3 est destinée à former un pli conducteur du matériau composite à matrice organique à fabriquer.
Dans le cas où le matériau composite à matrice organique à fabriquer, et plus exactement le renfort de celui-ci, comprend plusieurs plis, la portion utile 3 de la couche conductrice 1 a une forme semblable à celle des autres plis. Dans l’exemple de la , la portion utile 3 a une forme rectangulaire.
Les portions en excédent 5 font saillie de la portion utile 3.
La fabrication de la couche conductrice 1 par assemblage de fibres de carbone a ceci de particulier que la portion utile 3 est sciemment augmentée des portions en excédent 5, lesquelles seront exploitées pour surveiller la fabrication du matériau composite à matrice organique. Le dépôt des fibres de carbone est réalisé de manière à dépasser du contour correspondant au pli souhaité – ici la portion utile 3 – pour obtenir les portions en excédent 5. La couche conductrice 1 est ainsi une ébauche de pli conducteur, et les portions en excédent 5 sont destinées à être éliminées une fois achevée la surveillance de la fabrication du matériau composite à matrice organique.
Il est à noter que plusieurs couches conductrices 1 telles que celle illustrée sur la peuvent être fabriquées lors de l’opération 100 pour la fabrication du matériau composite à matrice organique.
Dans le cas où le matériau composite à matrice organique à fabriquer, et plus exactement le renfort de celui-ci, ne comprend qu’un seul pli, celui-ci correspond alors à la portion utile 3 de l’unique couche conductrice 1 fabriquée. Dans un tel cas, l’opération 100 est directement suivie de l’opération 120 détaillée plus bas.
Toutefois, dans l’exemple de la développé ici, l’opération 100 est suivie de l’opération 110.
Dans la suite de la description, et sans perte de généralité, on considère que cette opération 110 est mise en œuvre, et donc que le matériau composite à matrice organique à fabriquer comprend plusieurs plis.
Lors de l’opération 110, des plis sont superposés selon une direction d’empilement de manière à former un empilement 7. Parmi ces plis, se trouve la portion utile 3 respective de chaque couche conductrice 1 fabriquée lors de l’opération 100.
La est une photographie d’un tel empilement 7 en vue de dessus.
Dans l’exemple de la , plusieurs couches conductrices 1 sont présentes. En particulier, le pli supérieur, c’est-à-dire le dernier pli de l’empilement 7 selon la direction d’empilement est formé par la portion utile 3 d’une des couches conductrices 1. De multiples portions en excédent 5 de différentes couches conductrices 1 sont visibles et dépassent de l’empilement 7.
La présence de plusieurs couches conductrices 1 permet une surveillance plus précise de l’empilement 7.
L’empilement 7 correspond à un volume formé par les plis, y compris les portions utiles 3 respectives des couches conductrices 1, et chacune des portions en excédent 5 fait saillie de ce volume. Ici, un tel volume prend la forme générale d’un parallélépipède rectangle.
Lors de l’opération 120, des connecteurs électriques 9 sont fichés chacun dans au moins une portion en excédent 5.
Chaque connecteur électrique 9 doit présenter une portion de fiche apte à se ficher dans une ou plusieurs portions en excédent 5 et doit être formé à partir d’un matériau conducteur. En particulier, lorsque les fibres de carbone de la couche conductrice 1 sont déjà imprégnées de résine, la portion de fiche est apte à pénétrer au moins la résine pour entrer en contact avec les fibres de carbone. Par exemple, la portion de fiche peut être apte à transpercer une ou plusieurs portions en excédent 5.
Un connecteur électrique 9 est agencé pour conférer à chaque couche conductrice 1 présentant une portion en excédent 5 dans laquelle il est fiché la capacité d’établir une connexion électrique.
Par ailleurs, la surveillance du procédé de fabrication du matériau composite à matrice organique peut porter, entre autres, sur une cuisson, et les connecteurs électriques 9 peuvent, à cette occasion, être soumis à des températures élevées. Par conséquent, avantageusement, un connecteur électrique 9 est formé à partir d’un métal dont le point de fusion – aussi appelé « température de fusion » – à la pression atmosphérique est supérieur ou égal à 1000°C. Un tel métal est par exemple le cuivre (Cu) ou le fer (Fe). En variante, un connecteur électrique 9 est formé à partir d’un matériau conducteur non métallique dont le point de fusion à la pression atmosphérique est supérieur ou égal à 1000°C tel que le carbone (C).
L’homme du métier comprend que différents types de connecteurs électriques 9 peuvent être utilisés. À ce titre, deux exemples de connecteur électrique 9 sont détaillés ci-après : un premier exemple en référence à la et à la  ; et un deuxième exemple en référence à la et à la .
La est une photographie d’un connecteur auto-dénudant (plus connu sous le sigle anglophone IDC pour « insulation-displacement contact ») commercialisé par la société RS Pro et qui peut être utilisé comme connecteur électrique 9.
Le connecteur auto-dénudant présente une portion de fiche 11 formée de lames (ou poinçons).
Les lames (ou poinçons) sont agencées pour transpercer une portion en excédent 5 et ainsi établir un contact électrique avec la couche conductrice 1 correspondante. De telles lames (ou poinçons) sont capables de transpercer simultanément plusieurs portions en excédent 5.
Ces lames (ou poinçons) présentent non seulement l’avantage de pouvoir se ficher fixement dans une portion en excédent 5 mais aussi d’entrer en contact avec les fibres de carbone même lorsque celles-ci sont imprégnées de résine.
La est une photographie de l’empilement 7 de la dans un mode de réalisation dans lequel chaque connecteur électrique 9 est un connecteur auto-dénudant tel que celui de la .
Il apparaît que les portions en excédent 5 respectives des différentes couches conductrices 1 ont été regroupées entre elles de telle sorte que vingt connecteurs électriques 9 soient suffisants.
Plus particulièrement, chaque connecteur électrique 9, donc chaque connecteur auto-dénudant, est fiché dans plusieurs portions en excédent 5 appartenant chacune à une couche conductrice 1 différente.
La est une photographie d’un connecteur électrique 9 autre que le connecteur auto-dénudant.
Sur cette photographie, le connecteur électrique 9 est fiché dans une portion en excédent 5.
Dans l’exemple de la , le connecteur électrique 9 inclut une vis 13, une première rondelle éventail à denture 15, une deuxième rondelle éventail à denture 17 et un écrou 19.
La vis 13 présente une tête 21 et une tige filetée 23.
La tige filetée 23 est la portion de fiche du connecteur électrique 9.
La tige filetée 23 est agencée pour transpercer une portion en excédent 5 et ainsi établir un contact électrique avec la couche conductrice 1 correspondante. Une telle tige filetée 23 est capable de transpercer simultanément plusieurs portions en excédent 5.
La première rondelle éventail à denture 15 et la deuxième rondelle éventail à denture 17 sont agencées pour être montées sur la vis 13, et plus précisément sur la tige filetée 23. La première rondelle éventail à denture 15 et la deuxième rondelle éventail à denture 17 présentent chacune un orifice central par lequel la tige filetée 23 passe pour monter la première rondelle éventail à denture 15 et la deuxième rondelle éventail à denture 17 sur la vis 13.
La première rondelle éventail à denture 15 et la deuxième rondelle éventail à denture 17 présentent chacune des dents agencées pour percer la portion en excédent 5 et ainsi améliorer le contact électrique avec la couche conductrice 1 correspondante. De telles dents sont capables de percer simultanément plusieurs portions en excédent 5.
Ces dents présentent non seulement l’avantage de pouvoir se ficher fixement dans une portion en excédent 5 mais aussi d’entrer en contact avec les fibres de carbone même lorsque celles-ci sont imprégnées de résine.
L’écrou 19 est agencé pour être serré sur la vis 13 de telle sorte que la première rondelle éventail à denture 15 et la deuxième rondelle éventail à denture 17 soient maintenues entre l’écrou 19 et la tête 21. L’écrou 19 présente un trou cylindrique taraudé dans lequel s’adapte exactement la tige filetée 23.
Plus particulièrement, la première rondelle éventail à denture 15 s’interpose entre l’écrou 19 et la portion en excédent 5, et la deuxième rondelle éventail à denture 17 s’interpose entre la portion en excédent 5 et la tête 21.
Dans l’exemple de la , le connecteur électrique 9 comprend la première rondelle éventail à denture 15 et la deuxième rondelle éventail à denture 17. Toutefois, le connecteur électrique 9 peut aussi ne comprendre que la première rondelle éventail à denture 15 ou que la deuxième rondelle éventail à denture 17.
La est une photographie de l’empilement 7 de la dans un mode de réalisation dans lequel chaque connecteur électrique 9 est tel que celui montré sur la .
De même que sur la , les portions en excédent 5 ont été regroupées entre elles de telle sorte que vingt connecteurs électriques 9 soient suffisants.
Là aussi, chaque connecteur électrique 9 est fiché dans plusieurs portions en excédent 5 appartenant chacune à une couche conductrice 1 différente.
Lors de l’opération 130, un dispositif 25 d’excitation et de mesure est relié à chaque connecteur électrique 9.
Pour ce faire, des câbles électriques peuvent être utilisés. De tels câbles électriques sont d’ailleurs visibles, bien que non référencés, sur la photographie de la .
La illustre un système de surveillance 27 de la fabrication du matériau composite à matrice organique obtenu à l’issue de l’opération 130.
Le système de surveillance 27 comprend l’empilement 7, les connecteurs électriques 9 et le dispositif 25.
Dans l’exemple de la , l’empilement 7 comprend, parmi les plis superposés dont il est formé, la portion utile 3 d’une seule couche conductrice 1, laquelle correspond à la couche conductrice 1 de la . La portion utile 3, dissimulée parmi les plis superposés, n’est pas visible sur la . En revanche, les portions en excédent 5 dépassent de l’empilement 7 et sont donc visibles.
Chaque portion en excédent 5 constitue, pour le dispositif 25, un accès à l’empilement 7. Il est donc avantageux d’avoir plusieurs couches conductrices 1 pour multiplier les accès à l’empilement 7 et réaliser la surveillance la plus précise possible de la fabrication du matériau composite à matrice organique.
Avantageusement, un ou plusieurs plis de l’empilement 7 autres que la ou les portions utiles 3 sont également formés de fibres de carbone et sont électriquement en contact avec la ou les portions utiles 3, auquel cas une surveillance encore plus complète de l’empilement 7 peut être réalisée. Il est aussi possible, sur ce principe, que tous les plis de l’empilement 7 autres que la ou les portions utiles 3 soient formés de fibres de carbone, ce qui permet alors de surveiller l’empilement 7 en totalité.
Comme mentionné précédemment, les fibres de carbone de la couche conductrice 1 peuvent être déjà imprégnées de résine, et il peut en être de même de tous les plis de l’empilement 7.
À l’inverse, l’empilement 7 peut être sec, c’est-à-dire ne pas encore être imprégné de résine.
Le dispositif 25 est agencé pour sonder l’empilement 7 afin de collecter des informations relatives à la fabrication du matériau composite à matrice organique. De telles informations seront détaillées dans la suite de la description.
Comme expliqué précédemment, il est considéré ici que le matériau composite à matrice organique à fabriquer comprend plusieurs plis, lesquels forment l’empilement 7. Il doit toutefois être gardé à l’esprit que le matériau composite à matrice organique à fabriquer peut aussi ne comprendre qu’un seul pli, lequel correspond alors nécessairement à la portion utile 3 de l’unique couche conductrice 1.
Le dispositif 25 comprend une source 29 d’alimentation électrique, un capteur 31, une mémoire 33 et un processeur 35.
Comme mentionné précédemment, la représente une configuration simplifiée dans laquelle une seule couche conductrice 1 est présente ; et chaque connecteur électrique 9 est fiché dans une seule portion en excédent 5 de cette couche conductrice 1. La description ci-après du dispositif 25 peut toutefois être aisément étendue au cas dans lequel plusieurs couches conductrices 1 sont présentes et dans lequel chaque connecteur électrique 9 est fiché dans plusieurs portions en excédent 5 appartenant chacune à une couche conductrice 1 différente.
La source 29 est agencée pour être reliée à un doublet de connecteurs électriques 9 et pour alimenter la couche conductrice 1 en énergie électrique par l’intermédiaire des portions en excédent 5 dans lesquelles sont fichés les connecteurs électriques 9 formant le doublet susmentionné.
Dans l’exemple de la , la source 29 est une source de courant agencée pour appliquer une intensité souhaitée au courant électrique circulant entre les connecteurs électriques 9 auxquels la source 29 est reliée. Ces connecteurs électriques 9 sont en effet électriquement reliés l’un à l’autre par l’intermédiaire des portions en excédent 5 dans lesquelles ils sont respectivement fichés et par la portion utile 3.
En variante, la source 29 est une source de tension agencée pour appliquer une tension souhaitée entre les deux connecteurs électriques 9 auxquels la source 29 est reliée.
Le capteur 31 est agencé pour être relié à une paire de connecteurs électriques 9 et pour mesurer une grandeur électrique au niveau de la couche conductrice 1.
Dans l’exemple de la , le capteur 31 est un capteur de tension agencé pour mesurer la tension entre les connecteurs électriques 9 auxquels le capteur 31 est relié. Un tel capteur de tension peut être un instrument de mesure de type voltmètre.
En variante, le capteur 31 est un capteur de courant agencé pour mesurer l’intensité du courant électrique circulant entre les connecteurs électriques 9 auxquels le capteur 31 est relié. Un tel capteur de courant est par exemple un instrument de mesure de type ampèremètre.
Dans l’exemple de la , le dispositif 25 inclut une unique source 29 et un unique capteur 31.
Typiquement, la source 29 et le capteur 31 sont tous les deux reliés à tous les connecteurs électriques 9 par des câbles électriques. Des multiplexeurs (non représentés ici) sont présents et permettent sélectivement de choisir, d’une part, le doublet de connecteurs électriques 9 par l’intermédiaire duquel la couche conductrice 1 doit être alimentée en énergie électrique et, d’autre part, la paire de connecteurs électriques 9 grâce à laquelle une grandeur électrique est mesurée au niveau de la couche conductrice 1.
La Demanderesse a décrit, dans le brevet français FR 3 131 372 B1, une architecture permettant de relier une source – en l’occurrence une source de courant – et un capteur – en l’occurrence un convertisseur analogique-numérique – à des électrodes disposées à la périphérie d’un substrat par l’intermédiaire de multiplexeurs.
En variante, la source 29 peut désigner un ensemble de sources d’alimentation électriques, chacune étant agencée pour être reliée à un doublet de connecteurs électriques 9 respectif ; et le capteur 31 peut désigner un ensemble de capteurs, chacun étant agencé pour être relié à une paire de connecteurs électriques 9 respective.
La mémoire 33 est agencée pour stocker des instructions dont l’exécution, par le processeur 35, se traduit par le fonctionnement du dispositif 25.
La mémoire 33 peut être agencée en outre pour stocker un relevé de mesures du capteur 31.
La mémoire 33 peut désigner tout support de stockage de données agencé pour recevoir et conserver des données numériques, par exemple un disque dur, un disque à semi-conducteurs (plus connu sous le sigle anglophone SSD pour « solid-state drive ») ou plus généralement tout matériel informatique permettant le stockage de données sur de la mémoire flash. La mémoire 33 peut également être une mémoire vive ou encore un disque magnéto-optique. Une combinaison de plusieurs supports de stockage peut aussi être envisagée.
Le processeur 35 est agencé pour collecter, à partir des mesures réalisées par le capteur 31, des informations relatives à la fabrication du matériau composite à matrice organique.
Le processeur 35 peut être agencé pour faire fonctionner le dispositif 25 selon différents modes. Par exemple, le dispositif 25 peut fonctionner selon un mode de surveillance continue dans lequel la source 29 alimente en continu la couche conductrice 1 en énergie électrique et dans lequel le capteur 31 réalise des mesures en continu. Le dispositif 25 peut aussi fonctionner selon un mode de surveillance discret dans lequel la source 29 alimente la couche conductrice 1 en énergie électrique à intervalles réguliers et prédéfinis et dans lequel le capteur 31 réalise des mesures à ces intervalles réguliers et prédéfinis.
Le processeur 35 peut être réalisé de toute manière connue, par exemple sous la forme d’un microprocesseur, d’un circuit logique programmable (plus connu sous le sigle anglophone PLD pour « Programmable Logical Device ») ou d’une puce dédiée de type FPGA (sigle anglophone pour « Field Programmable Gate Array ») ou SoC (acronyme anglophone pour « System on Chip »), d’une grille de ressources informatiques, d’un microcontrôleur ou de toute autre forme propre disposant de la puissance de calcul nécessaire à la surveillance de la fabrication du matériau composite à matrice organique. Un ou plusieurs de ces éléments peuvent également être réalisés sous la forme de circuits électroniques spécialisés de type ASIC (acronyme anglophone pour « Application-Specific Integrated Circuit »). Une combinaison de processeurs et de circuits électroniques peut aussi être envisagée.
La fabrication du matériau composite à matrice organique est mise en œuvre à partir de l’empilement 7.
Comme mentionné plus haut, le matériau composite à matrice organique à fabriquer peut aussi ne comprendre qu’un seul pli, auquel cas la fabrication du matériau composite à matrice organique est mise en œuvre à partir de la couche conductrice 1, qui est donc unique.
Lors de l’opération 140, le système de surveillance 27 met en œuvre la surveillance d’une ou plusieurs étapes de fabrication du matériau composite à matrice organique.
Il est à noter que, par souci de simplification, une « étape de fabrication » est ici une étape postérieure à la réalisation du système de surveillance 27, et donc une étape de fabrication qui peut faire l’objet d’une surveillance. Une telle nuance est toutefois propre à la présente invention puisque, à proprement parler, la fabrication d’une ou plusieurs couches conductrices 1 lors de l’opération 100 peut être considérée comme une étape de fabrication étant donné que la portion utile 3 de chaque couche conductrice 1 est destinée à faire partie du matériau composite à matrice organique à fabriquer.
Une « étape de fabrication » peut désigner tout traitement, réaction ou opération impliquant l’empilement 7 ou, le cas échéant, une unique couche conductrice 1 aux fins de fabrication du matériau composite à matrice organique.
Le système de surveillance 27 est compatible avec différents procédés de fabrication de matériau composite à matrice organique.
Le procédé de surveillance de la fabrication du matériau composite à matrice organique peut être mis en œuvre dans le cadre d’un procédé de fabrication relevant de la « voie humide » ou de la « voie sèche ». La « voie humide » et la « voie sèche » sont deux catégories de procédés de fabrication différant l’une de l’autre par la manière dont l’imprégnation est réalisée.
L’imprégnation consiste à saturer le renfort en résine de manière homogène. Une distribution uniforme permet en effet d’avoir une liaison solide entre le renfort et la résine.
La voie humide rassemble les techniques dans lesquelles la résine imprègne le renfort sous forme liquide. À titre d’exemples, le moulage au contact, le moulage par infusion sous vide ou encore le moulage par transfert de résine (aussi connu sous le sigle anglophone RTM pour « resin transfer molding ») sont des techniques de fabrication de matériau composite à matrice organique par voie humide.
La voie sèche rassemble les techniques dans lesquelles le renfort est préimprégné. Les fibres du renfort peuvent ainsi être enduites de résine, ce qui permet d’obtenir un préimprégné. À titre d’exemples, le placement automatique de fibres (aussi connu sous le sigle anglophone AFP pour « automated fiber placement ») et le drapage automatique (aussi connu sous le sigle anglophone ATL pour « automated tape laying ») sont des techniques de fabrication de matériau composite par voie sèche.
Il est à noter que certaines techniques peuvent être mises en œuvre aussi bien par voie humide que par voie sèche, notamment l’enroulement filamentaire (aussi connue sous l’expression anglophone « filament winding ») qui consiste à enrouler sur un mandrin, sous tension contrôlée, des fibres imprégnées de résine. En particulier, lorsque la résine utilisée est thermodurcissable, les fibres sont trempées dans un bain de résine (voie humide) ; et, lorsque la résine utilisée est thermoplastique, les fibres sont préimprégnées et directement enroulées sur le mandrin (voie sèche).
Les procédés de fabrication de matériau composite à matrice organique peuvent être catégorisés autrement que par la distinction entre la « voie humide » et la « voie sèche ».
On comprend de ce qui précède que, au-delà de l’imprégnation, d’autres aspects de la fabrication du matériau composite à matrice organique peuvent faire l’objet d’une surveillance, notamment la mise en forme et le durcissement.
La mise en forme correspond à un ensemble de techniques qui permettent de donner la forme souhaitée à l’empilement 7. La mise en forme repose généralement sur une chauffe qui permet de rendre l’empilement 7 plus malléable et sur la mise en forme à proprement parler qui peut impliquer l’utilisation d’un moule et/ou d’une presse.
Par exemple, l’estampage consiste généralement à chauffer un préimprégné, à le placer dans un moule, puis à appliquer une pression élevée pour contraindre le préimprégné à épouser les contours du moule. Par ailleurs, si une résine thermodurcissable est utilisée, le préimprégné est cuit pour permettre à la résine de durcir. En revanche, si une résine thermoplastique est utilisée, le préimprégné est refroidi pour qu'il durcisse.
Toujours à titre d’exemple, la thermocompression consiste généralement à placer un préimprégné dans une presse chauffante puis à appliquer une pression élevée pour donner la forme souhaitée au préimprégné. Là encore, une cuisson permet de faire durcir la résine lorsque celle-ci est une résine thermodurcissable, tandis que le préimprégné est refroidi sous pression pour faire durcir la résine lorsque celle-ci est une résine thermoplastique.
Il ne s’agit bien entendu que d’exemples, et il n’est pas nécessaire d’utiliser des préimprégnés ; l’imprégnation peut être réalisée préalablement à ou pendant la mise en forme, par exemple par infusion sous vide.
On comprend par ailleurs que, selon le procédé de fabrication, l’imprégnation, la mise en forme et/ou le durcissement peuvent être intriqués ou à l’inverse, correspondre à des étapes bien distinctes et indépendantes les unes des autres.
Concernant le durcissement, il peut être noté que celui-ci est réalisé par cuisson dans le cas d’une résine thermodurcissable et que cette cuisson se traduit par une polymérisation ou une réticulation. Il est par ailleurs connu de réaliser une telle cuisson en autoclave. Comme mentionné précédemment, il est préférable, pour surveiller la cuisson, que chaque connecteur électrique 9 soit formé à partir d’un matériau conducteur, métallique ou non, dont le point de fusion à la pression atmosphérique est supérieur ou égal à 1000°C pour garantir leur intégrité, et donc la fiabilité des mesures, pendant toute la durée de la cuisson.
Dans le cas d’une résine thermoplastique, un tel durcissement est obtenu par refroidissement après avoir imposé la chauffe qui permet de la ramollir aux fins de mise en forme.
L’utilisation du dispositif 25 peut être prolongée jusqu’à la formation d’une pièce industrielle à partir du matériau composite à matrice organique fabriqué. Le durcissement a d’ailleurs pour effet d’accroître l’adhérence d’un connecteur électrique 9 à la ou aux portions en excédent 5 dans laquelle ou lesquelles il est fiché.
Le dispositif 25 collecte, lors de l’opération 140, des informations relatives à la fabrication du matériau composite à matrice organique.
Ces informations peuvent concerner l’imprégnation, la mise en forme et/ou le durcissement de l’empilement 7.
Ces informations peuvent également correspondre à la détection de contraintes ou de déformations subies par l’empilement 7.
Dans l’exemple de la , l'opération 110 lors de laquelle l'empilement 7 est formé par superposition de plis selon la direction d’empilement est mise en œuvre préalablement aux opérations 120, 130 et 140. Toutefois, la formation de l’empilement 7 peut être considérée comme une étape de fabrication du matériau composite à matrice organique et, à ce titre, faire l’objet d’une surveillance.
Pour ce faire, il suffit de mettre en œuvre les opérations 120 et 130 directement après l’opération 100, puis, lors de l’opération 140, de surveiller la superposition des plis et la formation de l’empilement 7 comme une étape de fabrication du matériau composite à matrice organique.
Ces informations peuvent aussi révéler la présence d’un dommage tel qu’une fissure, un délaminage ou encore la casse ou rupture de fibres d’un pli.
Le principe du dispositif 25 est le suivant : la source 29 excite un doublet de connecteurs électriques 9 pour alimenter la ou les couches conductrices 1 correspondantes en énergie électrique. Une telle alimentation se traduit par l’apparition d’un signal électrique, c’est-à-dire un déplacement de porteurs de charges électriques. Un tel signal électrique est caractérisé, à un instant donné, par une intensité et une tension. La source 29 peut être une source de courant, auquel cas l’intensité du signal électrique est contrôlée, ou une source de tension, auquel cas la tension du signal électrique est contrôlée. Le capteur 31 mesure une grandeur électrique, et plus exactement une intensité ou une tension, au niveau de la ou des couches conductrices 1 par l’intermédiaire d’une paire de connecteurs électriques 9. Le processeur 35 reçoit les mesures réalisées par le capteur 31 et détermine, à partir de ces mesures et au regard de l’intensité ou de la tension appliquée par la source 29, des informations relatives à la fabrication du matériau composite à matrice organique telles que celles mentionnées plus haut.
Plus particulièrement, le dispositif 25 peut mettre en œuvre une tomographie par impédance électrique (TIE).
La TIE (aussi connue sous le sigle anglophone EIT pour « electrical impedance tomography ») est une technique d’imagerie qui consiste à déterminer les propriétés électriques d’un substrat à partir de mesures de tension de paires d’électrodes disposées habituellement – mais pas nécessairement – à la périphérie du substrat. Les mesures de tension sont utilisées pour cartographier la densité de charge électrique ou la conductivité électrique du substrat.
Dans le cas en l’espèce, chaque couche conductrice 1 peut jouer le rôle de substrat et chaque connecteur électrique 9 peut être utilisé comme électrode. De par leurs positions respectives, à savoir au niveau des portions en excédent 5, les connecteurs électriques 9 sont disposés de fait à la périphérie de la ou des couches conductrices 1.
Selon le principe général de la TIE, des doublets de connecteurs électriques 9 sont alimentés en énergie électrique par la source 29 et la tension entre les deux connecteurs électriques 9 de différentes paires de connecteurs électriques 9 est mesurée. Plusieurs processus ont été développés sur ce principe et se différencient par leur motif d’injection – ou « injection pattern » dans la littérature anglophone –, c’est-à-dire la manière dont sont formés les doublets de connecteurs électriques 9 à exciter.
Le motif d’injection le plus utilisé est le motif adjacent – ou « adjacent pattern » – décrit par D.C. Barber et B.H. Brown dans l’article « Applied potential tomography » (Journal of Physics E: Scientific Instruments, vol. 17, n°9, 1984) et qui consiste, dans le cas en l’espèce, à alimenter chaque doublet de connecteurs électriques 9 formé de deux connecteurs électriques 9 voisins puis à mesurer la tension au niveau de chaque paire de connecteurs électriques 9 formée également de deux connecteurs électriques 9 voisins.
Dans le domaine de la TIE, il est connu d’avoir recours à la théorie des problèmes inverses pour connaître les propriétés électriques d’un substrat. Le principe de cette approche est de déterminer la cause – ici la distribution de la densité de charge électrique ou de la conductivité électrique – à partir des effets – ici les mesures de tension entre les deux connecteurs électriques 9 des paires de connecteurs électriques 9. En effet, chaque changement dans la distribution de la conductivité électrique entraîne des changements dans la distribution du potentiel et, par conséquent, des changements dans la tension entre les connecteurs électriques 9.
Un problème inverse de la TIE est un problème non linéaire et mal posé. En particulier, ce problème inverse ne dépend pas de façon continue des mesures de tension. Comme rappelé par S.R. Kupis dans la publication « Methods for the Electrical Impedance Tomography Inverse Problem: Deep Learning and Regularization with Wavelets » (All Theses, 2021), il est possible d’utiliser un algorithme de Gauss-Newton de type MIRGN (acronyme anglophone pour « modified iteratively regularized Gauss-Newton ») ou une régularisation de Tikhonov pour résoudre un problème inverse de la TIE.
Par ailleurs, il existe actuellement des solveurs capables de reconstruire la distribution de la densité de charge électrique ou de la conductivité électrique à partir des mesures de tension. Par exemple, le logiciel libre EIDORS fonctionnant sous MATLAB (marque enregistrée) peut être utilisé pour résoudre un problème inverse.
La mémoire 33 et le processeur 35 peuvent ainsi être configurés pour la résolution d’un problème inverse de la TIE à partir des mesures collectées par le capteur 31.
Enfin, lors de l’opération 150, les portions en excédent 5 peuvent être éliminées pour isoler le matériau composite à matrice organique et lui donner sa forme définitive, c’est-à-dire sans que les portions en excédent 5 en dépassent.
En d’autres termes, seule la portion utile 3 de chaque couche conductrice 1 demeure dans le matériau composite à matrice organique fabriqué et joue alors pleinement son rôle de pli.

Claims (10)

  1. Procédé de surveillance de la fabrication d’un matériau composite à matrice organique comprenant les opérations suivantes :
    a) fabriquer (100), par assemblage de fibres de carbone, au moins une couche conductrice (1) présentant une portion utile (3) destinée à former un pli conducteur du matériau composite à matrice organique à fabriquer et au moins deux portions en excédent (5) faisant saillie de ladite portion utile (3),
    b) ficher (120) des connecteurs électriques (9) chacun dans au moins une portion en excédent (5),
    c) relier (130) un dispositif (25) d’excitation et de mesure à chaque connecteur électrique (9),
    ledit procédé comprenant en outre, pendant une ou plusieurs étapes de fabrication du matériau composite à matrice organique à partir de l’au moins une couche conductrice (1) :
    d) surveiller (140) lesdites une ou plusieurs étapes de fabrication du matériau composite à matrice organique par le dispositif (25) en alimentant l’au moins une couche conductrice (1) en énergie électrique et en mesurant une grandeur électrique de l’au moins une couche conductrice (1), et
    à l’issue desdites une ou plusieurs étapes de fabrication du matériau composite à matrice organique :
    e) éliminer (150) chaque portion en excédent (5).
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’opération a) comprend en outre : superposer (110) des plis incluant la portion utile (3) respective de l’au moins une couche conductrice (1) de manière à former un empilement (7) dont dépassent les au moins deux portions en excédent (5) respectives de chaque couche conductrice (1).
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, lors de l’opération a), plusieurs couches conductrices (1) sont fabriquées.
  4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel, lors de l’opération b), au moins un des connecteurs électriques (9) est fiché dans des portions en excédent (5) respectives de plusieurs couches conductrices (1).
  5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, lors de l’opération a), l’au moins une couche conductrice (1) est fabriquée par assemblage de fibres de carbone imprégnées de matrice organique.
  6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel, lors de l’opération a), l’au moins une couche conductrice (1) est fabriquée par assemblage de fibres de carbone sèches.
  7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les connecteurs électriques (9) sont formés chacun à partir d’un matériau conducteur dont le point de fusion à la pression atmosphérique est supérieur ou égal à 1000°C.
  8. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’opération b) comprend : ficher au moins un connecteur auto-dénudant dans au moins une portion en excédent (5), chaque connecteur auto-dénudant formant un connecteur électrique (9).
  9. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’opération b) comprend : ficher une vis (13) présentant une tête (21) et une tige filetée (23) dans au moins une portion en excédent (5), monter au moins une rondelle éventail à denture (15, 17) sur ladite tige filetée (23), et serrer un écrou (19) sur la tige filetée (23) pour maintenir ladite au moins une rondelle éventail à denture (15, 17) entre ledit écrou (19) et ladite tête (21) de telle sorte que l’au moins une rondelle éventail à denture (15, 17) perce ladite au moins une portion en excédent (5), la vis (13), l’au moins une rondelle éventail à denture (15, 17) et l’écrou (19) formant ensemble un connecteur électrique (9).
  10. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’opération d) est mise en œuvre par tomographie par impédance électrique.
PCT/EP2025/073090 2024-08-12 2025-08-12 Procédé de surveillance de la fabrication d'un matériau composite à matrice organique Pending WO2026037814A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2408850A FR3165415A1 (fr) 2024-08-12 2024-08-12 Procédé de surveillance de la fabrication d’un matériau composite à matrice organique
FRFR2408850 2024-08-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2026037814A1 true WO2026037814A1 (fr) 2026-02-19

Family

ID=94173251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2025/073090 Pending WO2026037814A1 (fr) 2024-08-12 2025-08-12 Procédé de surveillance de la fabrication d'un matériau composite à matrice organique

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3165415A1 (fr)
WO (1) WO2026037814A1 (fr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2408850A1 (fr) 1977-11-15 1979-06-08 Olympus Optical Co Appareil de prise de vues a obturateur electrique comportant un indicateur acoustique
WO2006029642A1 (fr) 2004-09-16 2006-03-23 Kolektor Group D.O.O. Procede permettant d'ameliorer les proprietes de connexion electrique de la surface d'un produit conçu dans un composite a matrice polymerique
EP3314231A1 (fr) 2015-06-25 2018-05-02 King Abdullah University Of Science And Technology Préparation d'électrodes sur des composites en résine polymère renforcée par des fibres de carbone (cfrp) présentant une faible résistance de contact comprenant un pré-traitement de surface basé sur laser
EP4197760A1 (fr) * 2021-12-17 2023-06-21 Kompetenzzentrum Holz GmbH Procédé de fabrication et de surveillance des corps structuraux composites, et corps structural composite
US20230366846A1 (en) * 2022-05-10 2023-11-16 GM Global Technology Operations LLC Carbon fiber composite panel with integrated fault detection and health monitoring
FR3131372B1 (fr) 2021-12-24 2024-01-19 Touch Sensity Dispositif de mesure de tomographie par processus électrique amélioré

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3131272B1 (fr) 2021-12-23 2023-12-08 Safran Aircraft Engines Actionneur d’une piece montee mobile sur un support rotatif entraine par une turbomachine d’un aeronef

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2408850A1 (fr) 1977-11-15 1979-06-08 Olympus Optical Co Appareil de prise de vues a obturateur electrique comportant un indicateur acoustique
WO2006029642A1 (fr) 2004-09-16 2006-03-23 Kolektor Group D.O.O. Procede permettant d'ameliorer les proprietes de connexion electrique de la surface d'un produit conçu dans un composite a matrice polymerique
EP3314231A1 (fr) 2015-06-25 2018-05-02 King Abdullah University Of Science And Technology Préparation d'électrodes sur des composites en résine polymère renforcée par des fibres de carbone (cfrp) présentant une faible résistance de contact comprenant un pré-traitement de surface basé sur laser
EP4197760A1 (fr) * 2021-12-17 2023-06-21 Kompetenzzentrum Holz GmbH Procédé de fabrication et de surveillance des corps structuraux composites, et corps structural composite
FR3131372B1 (fr) 2021-12-24 2024-01-19 Touch Sensity Dispositif de mesure de tomographie par processus électrique amélioré
US20230366846A1 (en) * 2022-05-10 2023-11-16 GM Global Technology Operations LLC Carbon fiber composite panel with integrated fault detection and health monitoring

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Comparison of Electrical Contacting Techniques to Carbon Fiber Reinforced Plastics for", SELF-STRAIN-SENSING APPLICATIONS, vol. 7, no. 4, 2021, pages 81
D.C. BARBERB.H. BROW: "Applied potential tomography", JOURNAL OF PHYSICS E: SCIENTIFIC INSTRUMENTS, vol. 17, no. 9, 1984

Also Published As

Publication number Publication date
FR3165415A1 (fr) 2026-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3052698B1 (fr) Procede et appareil pour la fabrication d'un systeme mecatronique par impression tridimensionnelle
EP0467759B1 (fr) Dispositif de détection du changement de viscosité d'un électrolythe liquide par effet de dépolarisation
JP4984102B2 (ja) 電極
EP3314231B1 (fr) Préparation d'électrodes sur des composites en résine polymère renforcée par des fibres de carbone (cfrp) présentant une faible résistance de contact comprenant un pré-traitement de surface basé sur laser
US20030219059A1 (en) Thermographic system and method of operation thereof having composite implants
WO2026037814A1 (fr) Procédé de surveillance de la fabrication d'un matériau composite à matrice organique
CN109655180A (zh) 基于裂纹阵列结构的柔性压力传感器及其制备方法
FR2867302A1 (fr) Condensateur a electrode metallique soudee par la face avant pour montage en surface
Huo et al. A damage sensing method of carbon fiber reinforced polymer composites via multi-frequency electrical impedance fusion
WO2026083012A1 (fr) Matériau composite stratifié à matrice organique et à détection de dommage intégrée
Sassi et al. Determination of anisotropic geometrical parameters for the electrical characterization of carbon/epoxy composite during oven curing
CN118962300B (zh) 聚丙烯直流电缆电荷输运模型的构建参数的获取方法
Malik et al. Robust electrical contact with low interface resistance using embedded co-cured electrodes in carbon fibre composites
CN113173004A (zh) 一种导电微结构的制备方法和系统
TWI662276B (zh) 血糖值感測器用電極薄膜
JP6034910B2 (ja) 複合材及びその製造方法
CN114136203B (zh) 一种灵敏度高且循环稳定性好的柔性应变传感器的制备方法
FR3145038A1 (fr) Motif de mesure original pour un système de tomographie par processus électrique
Todoroki et al. Detection of matrix crack density of CFRP using an electrical potential change method with multiple probes
FR3147863A1 (fr) Dispositif piezoelectrique flexible de mesure de deformation, unidirectionnel, bidirectionel ou omnidirectionnel
WO2024149959A1 (fr) Motif de mesure original pour un systeme de tomographie par processus electrique
CN1544929A (zh) 形状可控的纳米级金微带电极的制备方法
Curci et al. A Microfluidic Platform Based on Laser‐Induced Graphene Electrodes and Machine Learning for Real‐Time Skeletal Muscle Analysis
Skordos et al. Dielectric flow sensing in resin transfer moulding of carbon fibre reinforced composites
Ponomarenko et al. Anisotropy of conductivity in carbon fiber-reinforced plastics with continuous fibers

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 25750166

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1