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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 23/3 - 2013  - pp.459-482  - doi:10.3166/rcma.23.459-482
TITRE
Usinage par jet d’eau abrasif pour la réparation de pièces composites primaires aéronautiques

TITLE
Abrasive water jet milling for repair of primary composite parts in aeronautics

RÉSUMÉ

Le protocole expérimental de fraisage par jet d’eau abrasif est présenté pour l’usinage de matériaux composites. On établit un modèle concernant d’une part, le débit d’abrasif optimal en fonction de la pression, du diamètre de buse et de la profondeur usinée et, d’autre part, la vitesse d’avance en fonction de la pression, du diamètre de buse, du ratio de débit d’abrasif optimum et de la profondeur. Pour évaluer une réparation en escalier, des éprouvettes carbone/époxy sont usinées, réparées puis testées mécaniquement. Le relâchement des contraintes résiduelles observé pendant la phase d’usinage est quantifié grâce à la technique de mesure de champs par stéréovision, et simulé par calcul EF. La plaque mère est reconstruite en drapant la même séquence d’empilement décalée d’un pli par rapport à la zone initiale. L’ensemble est cuit en autoclave en utilisant le même cycle. Les résultats de traction à la rupture d’éprouvettes réparées sont analysés et comparés à ceux obtenus sur éprouvettes « vierges ».



ABSTRACT

Experimental protocol of Abrasive Water Jet (AWJ) milling is presented for composite material machining. It deals with a model concerning on one side, the optimal abrasive flow versus pressure, the diameter of tube and machined depth, and on the other, the feed rate versus the pressure, the tube diameter, the ratio of abrasive optimum flow and the required depth. Carbon/epoxy coupons are machined, repaired, and tested to estimate behavior of a step-lap repair. Digital Image Correlations as well as FEM simulations are used to study the release of residual stresses during machining. Machined plates are repaired by laying up same stack of epoxy-carbon plies with one ply shifting and cured in autoclave. Experimental results in traction are discussed between repaired coupons and healthy ones.



AUTEUR(S)
Francis COLLOMBET, Laurent CROUZEIX, FRANÇOIS CÉNAC, Yves-Henri GRUNEVALD, Yves DAVILA, Ambre CERISIER, Bernard DOUCHIN

MOTS-CLÉS
jet d’eau abrasif, réparation de pièces composites structurales.

KEYWORDS
abrasive water-jet milling, repair of composite primary principal structures.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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