dossier peda materiaux composites 1

1ANFA / Édition 2014
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DOSSIER
PÉDAGOGIQUE
Édité avec le concours de l’Éducation nationale
Les matériaux
composites

1ANFA / Édition 2014
Les matériaux
composites
Dossier créé avec la collaboration de
Marc Marzano - Action Composite
Pascal Celle - GNFA

3ANFA / Édition 2014
> SOMMAIRE
1. Introduction ............................................................................................................................................................................................5
A. Le matériau composite : définition ..................................................................................................................................... 7
B. L’intérêt des composites ....................................................................................................................................................... 7
C. Des exemples d’intégration de fonctions dans l’automobile .........................................................................................8
2. Les composites dans l’industrie automobile .................................................................................................................................... 9
A. Le marché des composites ...................................................................................................................................................9
B. Les contraintes et avantages pour l’industrie automobile .................................................................................................. 10
C. L’évolution historique des composites dans l’automobile ........................................................................................... 12
3. Les grandes familles de composites .................................................................................................................................................14
A. Les composites à matrice organique ................................................................................................................................14
B. Les composites à matrice et renfort métalliques ...........................................................................................................19
C. Les composites à base d’élastomère ................................................................................................................................20
D. Les biocomposites ...............................................................................................................................................................24
4. Les constituants des matériaux composites ..................................................................................................................................25
A. Les matrices ..........................................................................................................................................................................25
B. Les charges et additifs .........................................................................................................................................................36
C. Les gelcoats ........................................................................................................................................................................... 37
D. Les renforts ............................................................................................................................................................................38
E. Les âmes ................................................................................................................................................................................. 41
5. La structure des pièces composites .................................................................................................................................................42
A. Les structures monolithiques.............................................................................................................................................42
B. Les structures sandwich ......................................................................................................................................................42
C. Les structures 3D ................................................................................................................................................................ 44
6. La mise en œuvre des matériaux composites ................................................................................................................................45
A. Les procédés manuels .........................................................................................................................................................45
B. Les procédés moyenne série ...............................................................................................................................................49
C. Les procédés grande série ...................................................................................................................................................69
D. Les procédés de moulage en continu ...............................................................................................................................79
7. Les endommagements et les limites des composites ...................................................................................................................81
A. Les défauts internes .............................................................................................................................................................81
B. Les effets à prendre en compte sur le comportement ................................................................................................. 84
C. Les défauts de surface ........................................................................................................................................................ 84
Bibliographie ............................................................................................................................................................................................ 88