Dans la conception et la fabrication de drones utilisant des composites à base de fibres de carboneL'élasticité structurelle et la répartition de la rigidité sont souvent obtenues en ajustant les angles de stratification et le nombre de couches de matériau. Les composites à base de fibres de carbone sont parmi les matériaux de renforcement les plus couramment utilisés dans les drones, et sont généralement fabriqués à l'aide de trois procédés de moulage.

Processus de moulage des sacs sous vide

Comparé au moulage en autoclave, le processus de moulage sous vide est plus simple, nécessite un investissement initial moins important et est relativement facile à mettre en œuvre. Cependant, il fournit une pression plus faible, ce qui fait qu'il ne convient qu'aux composants composites dont les exigences de qualité sont moins strictes, tels que les structures sandwich en nid d'abeille et les stratifiés d'une épaisseur maximale de 1,5 mm. En raison de son coût avantageux, cette méthode est largement utilisée dans la fabrication de drones à faible vitesse, répondant aux besoins de production de la plupart des pièces pour les petits drones à faible vitesse.

Dans la pratique, le moulage sous vide fait appel à des procédés tels que la stratification pré-imprégnée ou la stratification humide. La stratification humide est sujette à des incohérences d'origine humaine, telles qu'une application inégale de la résine, en particulier dans les structures en sandwich. Une mauvaise direction de brossage peut également entraîner une distorsion des fibres, ce qui compromet la stabilité du composant fabriqué. L'utilisation de la stratification pré-imprégnée permet d'atténuer efficacement ces problèmes et d'améliorer la stabilité du composant.

Processus de moulage en autoclave

Le moulage en autoclave est un procédé de moulage de composites à haute performance. Pour les drones nécessitant une vitesse élevée, les composants composites et les structures portantes primaires sont souvent fabriqués à l'aide de cette méthode. Les composants composites en fibre de carbone moulés en autoclave présentent une qualité interne supérieure, une teneur en résine uniforme et d'excellentes propriétés mécaniques.

Cependant, le moulage en autoclave présente des inconvénients. Il exige des normes élevées en matière d'équipement, ce qui entraîne des investissements initiaux et des coûts de traitement importants, le rendant moins économique. Pour les projets à budget limité, les techniques de moulage à basse température et à basse pression sont souvent préférées. En outre, pendant le moulage en autoclave, l'écoulement de la résine, le transfert de chaleur, la réticulation chimique et la formation de vides interagissent, ce qui accroît la complexité du contrôle du processus. Les erreurs peuvent entraîner des défauts tels qu'un manque de résine ou une porosité élevée.

Pour garantir la qualité des composants des drones, la simulation de la cinétique, de l'écoulement de la résine et du transfert de chaleur pendant le moulage en autoclave permet un contrôle précis des courbes de pression et de température sur la base des données du modèle.

Processus de moulage par compression

Le moulage par compression est bien adapté à la fabrication de composants composites en sandwich de mousse. Il combine les avantages de l'autoclave et du moulage sous vide, offrant une grande efficacité de production, une pression de moulage significative, un investissement modéré en équipement et un bon rapport coût-efficacité. Les surfaces de contrôle des drones avec des structures en sandwich de mousse sont généralement produites à l'aide de cette méthode. Dans la production d'ailes de drones en fibre de carbone, le moulage par compression garantit la qualité de la surface de l'aile et la précision du profil aérodynamique, améliorant ainsi la qualité globale de la fabrication du drone.

Conclusion

L'application de matériaux composites à base de fibres de carbone est une tendance clé dans la fabrication des drones, répondant efficacement aux exigences en matière d'autonomie, de durée de vol, d'altitude, de coût et de furtivité. Il est essentiel d'optimiser la conception structurelle et les processus de fabrication des drones en matériaux composites à base de fibres de carbone. La première repose sur les efforts des concepteurs de drones, tandis que la seconde nécessite une innovation continue dans le développement et l'application des composites à base de fibres de carbone.

Procédés de moulage pour les drones utilisant des composites à base de fibres de carbone

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