Les matériaux composites, et en particulier les composites hautes performances ont de nombreux avantages. L'un d'eux est leur capacité à être réparés en cas de rupture. Quand on parle de capacité à être réparé, on entend bien entendu une réparation fiable, durable dans le temps et qui n'altère pas les propriétés mécaniques de la pièce.

Différents principes généraux existent dans la littérature, ces principes ayant été établis par les secteurs de l'aéronautique et du spatial.

Types d'endommagement des composites

Les endommagements sont des phénomènes qui s'initient au niveau microscopique puis se propagent au niveau macroscopique. Les endommagements des composites sont des phénomènes complexes, de part la nature non isothropique de ces matériaux et leur diversité. Différents types d'endommagement ont été observés et décrits dans la littérature:

 

  • La rupture translaminaire correspond à une rupture des fibres (traction ou compression généralement suite à un effort dans le sens des fibres)

  • La rupture intralaminaire concerne la détérioration de la matrice et est provoqué par une contrainte dans le plan des fibres

  • La rupture interlaminaire correspond à une dé-cohésion des couches du laminé.

Cependant, ces modes de rupture n'apparaissent habituellement pas seuls et lorsqu'un endommagement est initié, plusieurs modes de ruptures sont combinés.

D'autres modes de ruptures peuvent etre trouvés décrits dans la littérature, selon la nature du composite. Pour les assemblages de composites - composites ou composites – métaux collés, on va pouvoir observer d'autres modes de rupture.

Des travaux ont été menés et sont disponibles dans la bibliographie, concernant par exemple les modes de défaillance, leur détection, leur modélisation.

 

Les principes généraux des réparations des composites

Les travaux effectués sur les techniques de réparation semblent bien moins nombreux que ceux effectués sur la modélisation des modes de défaillance. Les composites sont utilisés principalement en aéronautique et on va toujours chercher à éviter les problèmes en amont plutôt qu'à envisager une intervention a postériori.

De manière générale, lors d'une réparation, on va chercher à remplacer les fibres endommagées en respectant des principes de superposition de couches et en évitant que les jonctions entre les différentes couches ne se fasse au même endroit.

Ainsi, ci-dessous sont décrits trois modes de réparation usuels sur du monolithique.

Description de trois types de réparation de monolithiques (Hexcel - « Composites Repair »)

 

De la même manière, il existe ci-dessous sont décrites deux modes de réparations de composites de type sandwiches :

Réparation de structure sandwiche (Hexcel - « Composites Repairs »)

 

Sur la base de ces principes généraux, les entreprises spécialisées dans les composites amenées à faire des travaux de réparations ont mis au point leurs propres procédés, en tenant compte des spécificités de leur secteur et même spécifiquement à chaque réparation. Ces procédés qui peuvent être complémentés si le secteur l'exige par des calculs de validation de la réparation effectuée.

 

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