tube à enroulement filamentaire en fibre de carbone

Voici une comparaison détaillée entre tubes laminés en fibre de carbone et tubes à enroulement filamentaire en anglais, couvrant les processus de fabrication, les performances, les applications, etc :

Processus de fabrication

 

Aspect Tubes laminés Tubes à enroulement filamentaire
Processus de base Enroulement en couches de pré-imprégné ou de tissu sec autour d'un mandrin, suivi d'un durcissement. Enroulement automatisé de fibres imprégnées de résine sur un mandrin à des angles contrôlés (par exemple, 0°, ±45°, 90°), puis polymérisation.
Automatisation Manuel ou semi-automatique, configuration simple. Hautement automatisé, il nécessite un équipement de précision pour le contrôle de la tension et de l'angle des fibres.
Orientation des fibres Limité aux directions axiale ou circulaire. Alignement des fibres à angles multiples pour une résistance et une rigidité optimales.
Flexibilité de la forme Idéal pour les formes cylindriques simples. Convient aux géométries complexes (par exemple, sections coniques et irrégulières).

Comparaison des performances

Propriété Tubes laminés Tubes à enroulement filamentaire
Résistance mécanique Résistance axiale élevée mais faible résistance à la déformation ; sujet à la délamination. Résistance équilibrée entre l'axe et la boucle ; résistance supérieure à la compression et à la torsion.
Anisotropie Fortement anisotrope (dépendant de la direction). Réduction de l'anisotropie grâce à la superposition de plusieurs angles.
Poids Efficacité Modérée (épaisseur inégale de la paroi). Excellente (distribution uniforme des fibres, contrôle précis de l'épaisseur des parois).
Résistance à la fatigue Plus faible (faible liaison entre les couches). Élevée (fibres continues, forte adhérence entre les couches).

Coût et production

 

Facteur Tubes laminés Tubes à enroulement filamentaire
Coût de l'équipement Faible (outils simples ou manuels). Élevée (machines à bobiner spécialisées, systèmes de tension).
Coût de production Faible pour les petits lots. Coût initial élevé, mais rentable pour les gros volumes.
Vitesse de production Rapide (processus de durcissement simple). Plus lent (enroulement de précision et durcissement).
Évolutivité Limité à la production à petite échelle. Idéal pour la production de masse.

Applications

Champ d'application Tubes laminés Tubes à enroulement filamentaire
Industriel Pièces décoratives, cadres légers, bras de drone. Réservoirs à haute pression, pipelines, bras robotisés.
Aérospatiale Composants non porteurs (par exemple, supports intérieurs). Boîtiers de moteurs de fusées, trains d'atterrissage d'avions.
Équipement sportif Cannes à pêche bon marché, piquets de tente. Cadres de bicyclettes haut de gamme, mâts de yachts.
L'énergie — Réservoirs de stockage d'hydrogène, tubes de longerons d'éoliennes.

Guide de sélection

  • Choisissez les tubes laminés:
    • Contraintes budgétaires.
    • Personnalisation de faibles volumes.
    • Applications structurelles non critiques (par exemple, esthétique, cadres légers).
  • Choisir des tubes à enroulement filamentaire:
    • Applications de support de charge à haute performance.
    • Exigences complexes en matière d'orientation des fibres.
    • Production de masse avec un contrôle de qualité strict.