Comment déterminer si une plaque en fibre de carbone est de bonne qualité ?

Commençons par la surface : planéité et aspect constituent le premier « bilan »

Une bonne plaque en fibre de carbone doit, avant tout, présenter une surface relativement uniforme et plane.

Posez la plaque sur une surface plane et examinez-la sous différents angles, en prêtant une attention particulière aux points suivants :

(1) S’il existe une déformation ou une gauchissement visible ;

(2) Si la surface est plane ;

(3) S’il y a des déformations ou des renflements visibles ;

(4) S’il y a des fissures, un délaminage ou des bulles d’air évidentes ;

(5) Si les bords sont nets ;

(6) S’il y a une accumulation excessive de résine ou des lacunes dans le revêtement résineux à la surface.

Pour les applications exigeant une haute qualité esthétique, il convient également de vérifier si le tissage en fibre de carbone est uniforme et net.

Toutefois, il convient de noter qu’un tissage attrayant ne signifie pas nécessairement

une haute performance.

Certains panneaux décoratifs en fibre de carbone présentent des textures de surface très attrayantes, mais leur stratification interne et leurs propriétés mécaniques peuvent ne pas convenir à une utilisation dans des composants structurels.

Pendant les procédés de pressage à chaud, de durcissement et de refroidissement des panneaux en fibre de carbone, des déformations peuvent apparaître si la température, la pression, la structure de stratification ou le contrôle du moule ne sont pas correctement gérés.

Autrement dit : si un panneau n’est pas suffisamment plat, cela affecte non seulement son apparence, mais peut aussi nuire aux opérations ultérieures de traitement et d’assemblage.

Examinons maintenant l’épaisseur : ne vous fiez pas uniquement à l’« épaisseur nominale »

Par exemple, un produit étiqueté comme ayant une épaisseur de 2 mm ne signifie pas nécessairement que chaque point de la feuille entière mesure exactement 2,00 mm.

Si des facteurs tels que la pression, la température, l’épaisseur du préimprégné et le nombre de plis ne sont pas correctement maîtrisés durant le processus de fabrication, des variations locales d’épaisseur peuvent apparaître.

Ainsi, pour les applications exigeant une grande précision, il est recommandé d’utiliser un micromètre ou un jauge d’épaisseur haute précision afin de réaliser plusieurs mesures en différents points de la feuille.

Portez une attention particulière à deux indicateurs :

le fait que l’épaisseur moyenne réponde aux exigences, et le fait que la variation d’épaisseur entre différents points reste dans la plage autorisée.

La constance de l’épaisseur est particulièrement importante pour les feuilles en fibre de carbone destinées à l’usinage CNC, à l’assemblage ou au stratifié de précision.

Ce qui compte vraiment, c’est l’absence de « défauts » internes.

Les panneaux en fibre de carbone ne sont pas simplement obtenus en pressant des couches de fibre de carbone les unes contre les autres.

Différents motifs de stratification influencent directement la résistance et la rigidité du panneau dans différentes directions.

Par exemple :

Une stratification à 0° est plus efficace pour résister aux charges longitudinales ;

Une stratification à 90° est principalement utilisée pour améliorer les performances transversales ;

Tandis qu’une stratification à ±45° améliore les performances sous charges de cisaillement et de torsion.

Par conséquent, un panneau en fibre de carbone de haute qualité exige une conception rationnelle de la stratification adaptée spécifiquement à l’application visée. demande .

Même pour des panneaux en fibre de carbone d’une épaisseur identique de 2 mm, les performances finales peuvent varier considérablement selon le type de fibre, le rapport de stratification, la séquence de stratification et le système de résine.

Lors de l’achat, ne demandez donc pas simplement :

« Quelle est l’épaisseur de ce panneau ? »

Vous devriez plutôt demander :

« Quel type de fibre, de stratification et de système de résine ce panneau utilise-t-il ? »

Prenez en compte la teneur en résine : une teneur plus élevée en fibre de carbone ne signifie pas nécessairement que la feuille est de meilleure qualité

Les fibres de carbone supportent la charge principale, tandis que la résine sert à lier les fibres, à transmettre la charge et à former une structure composite complète.

Si la teneur en résine est trop élevée, cela peut augmenter le poids de la feuille et affecter le rapport effectif de résistance à la charge des fibres ;

Si la teneur en résine est trop faible, des problèmes tels qu’un mouillage insuffisant, une porosité ou une mauvaise adhérence interstratifiée peuvent survenir.

Par conséquent, une feuille de fibre de carbone de haute qualité exige un équilibre raisonnable entre la teneur en fibres, la teneur en résine et le procédé de moulage.

Il s’agit également l’un des paramètres de procédé clés que les fabricants professionnels doivent maîtriser.

Effectuez un simple « contrôle de poids »

Même lorsque les dimensions et l’épaisseur sont identiques, le poids de différentes plaques en fibre de carbone peut varier.

En mesurant la longueur, la largeur, l’épaisseur et le poids d’un panneau, sa densité peut être calculée et comparée aux spécifications de conception ou aux paramètres techniques du produit.

Si le poids réel s’écarte sensiblement de la fourchette normale, cela justifie une enquête plus approfondie.

Bien entendu, un faible poids ne signifie pas nécessairement une haute qualité.

Si la recherche d’une réduction de poids entraîne une quantité insuffisante de résine, une porosité accrue ou une mauvaise adhérence interstratifiée, cela peut en réalité nuire aux performances globales.

Une véritable réduction de poids est obtenue tout en préservant les performances.

Le moyen le plus fiable pour juger : consulter les rapports d’essais et les performances réelles

Si des panneaux en fibre de carbone doivent être utilisés pour des composants structurels critiques, une simple inspection visuelle est manifestement insuffisante.

Une approche plus fiable consiste à examiner la documentation technique pertinente et les données d’essais fournies par le fournisseur, telles que :

résistance à la traction, module de traction, résistance à la flexion, module de flexion, résistance au cisaillement interlaminé, masse volumique, fraction volumique de fibres, épaisseur et tolérance d’épaisseur, planéité, conditions de durcissement, etc.

Lorsque l’application exige des niveaux élevés de sécurité, de fiabilité et de reproductibilité, une vérification ciblée des performances peut également être effectuée conformément à l’usage prévu du produit.

Une feuille de fibre de carbone véritablement de haute qualité doit résister à la vérification par des données, plutôt que de simplement « avoir bonne apparence ».

À quoi ressemble exactement une « bonne » feuille de fibre de carbone ?

Pour résumer brièvement, une feuille de fibre de carbone véritablement de haute qualité doit, au minimum, satisfaire aux critères suivants :

Une surface lisse et une stabilité dimensionnelle ;

Une épaisseur uniforme et une bonne planéité ;

Une structure interne dense avec des défauts maîtrisables ;

Un empilement rationnel des fibres avec une orientation claire ;

Une teneur en résine appropriée et une imprégnation complète ;

Des propriétés mécaniques stables et une bonne cohérence entre les lots ;

Ainsi que des données complètes et fiables issues des contrôles qualité.

La prochaine fois que vous achèterez des plaques en fibre de carbone, posez peut-être une question de moins :

« Combien par plaque ? »

Et posez-en quelques-unes de plus :

« Quel type de fibre ? »

« Quelle est la configuration des couches ? »

« Quelle est la tolérance d’épaisseur ? »

« Quel est le niveau de planéité ? »

« Existe-t-il des données relatives aux propriétés mécaniques ? »

« Existe-t-il un rapport d’inspection de qualité ? »

Car ce qui détermine réellement la valeur d’une tôle en fibre de carbone, ce n’est jamais uniquement ce motif attrayant en fibre de carbone visible à la surface, mais bien les matériaux, la structure et les procédés de fabrication dissimulés sous celle-ci.

En ce qui concerne les tôles en fibre de carbone, « ce que vous voyez est l’apparence ; ce que vous ne voyez pas est la véritable qualité. »

C’est également le point le plus important à prendre en compte lors du choix d’un fournisseur de panneaux en fibre de carbone.