La stratification résine et fibre de verre qu’est-ce que c’est ? Dans quels cas faire une stratification ?
La stratification est un procédé généraliste de réparation ou de construction. Elle consiste à appliquer une résine, généralement de l'époxy ou du polyester, sur une surface préalablement préparée et à la renforcer avec des couches de tissus de verre, de carbone ou d'autres matériaux similaires.
La principales applications de la stratification incluent les opérations de réparation de coque de bateau, de carrosserie automobile, de construction de structure rigide ou d’étanchéité.
Stratification résine d'une coque de bateau - eComposites
L’essentiel à savoir avant de commencer une stratification en résine et fibre de verre
La stratification nécessite un minimum de rigueur afin d’être réussie. Les résines utilisées pour réaliser une stratification sont thermodurcissables : c’est-à-dire qu’une fois polymérisées (durcies), elles ne pourront être modifiées. La polymérisation se déclenche par l’ajout d’un catalyseur ou d'un durcisseur dans une base. Le système durcie et permet alors de lier et l’ensemble fibre + résine.
On dénombre deux grands types de résine de stratification :
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Les résines polyester : cette résine est la plus couramment utilisée dans la fabrication et la réparation en matériaux composites, puisqu’elle est de nature tolérante. Les stratifications en résine polyester sèchent rapidement. La température d'application idéal se situe entre 15°C et 25°C. Cette résine ne supporte pas l’humidité trop importante et n’est pas étanche. Pour autant, il est tout à fait possible de rendre étanche une stratification polyester en appliquant en dernière couche un topcoat, appelé aussi gelcoat de finition.
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Les résines époxy : cette résine permet la réalisation de stratifications plus solides, naturellement étanches et généralement plus précises. La résine époxy est cependant un peu plus difficile à travailler. Elle se travaille idéalement entre 20°C et 25°C.
Après avoir vu les matrices résines, il faut maintenant s’intéresser aux renforts de verre, l’autre composant nécessaire pour la réalisation d'une stratification. Les fibres et tissus de verre sont disponibles en plusieurs grammage (g/m²), plus ou moins épais, influant donc sur leur résistance.
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Les fibres tissées de type roving : c’est une fibre très résistante, plutôt utilisée sur les surfaces planes, car elle est plus difficileme à déformer, notamment sur les grammages importants (ex : roving 800 g/m² plus difficile à déformer qu'un roving 300 g/m²). Elle propose une résistance uniquement dans le sens de son tissage.
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Les fibres non tissées de type mat : c’est une fibre très reconnaissable par son aspect « paille » qui fournit une plus grande déformation pour créer une accroche et être appliquée dans les zones courbes.
Comment réaliser une stratification en résine et fibre de verre ?
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Poncez la surface sur laquelle vous allez travailler afin de réaliser une accroche.
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Nettoyez ensuite cette surface afin qu’elle soit propre, la saleté créant une barrière. On réalise souvent cette opération avec un solvant de type acétone. Puis séchez ou laissez sécher la surface afin de la travailler.La surface est dorénavant prête à être stratifiée.
- Préparez vos morceaux de tissus et fibre de verre. Découpez le roving à l'aide d'une paire de ciseaux en suivant le tressage du tissus. À l'inverse, vous pouvez séparer le mat de verre à l'aide des mains.
Les étapes de la stratification en résine et fibre de verre :
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Imprégnez de résine le support de travail à l'aide d'un rouleau à manchon poils courts ou d'un pinceau.
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Recouvrez ensuite votre support avec la première couche de mat de verre, que vous séparez en petits morceaux avec les mains.
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Imbibez ensuite cette première couche de fibre jusqu'à ce qu'il soit entièrement noyé.
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Recouvrez cette couche de mat avec une couche de roving.
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Imbibez le roving de la même façon que le mat de verre.
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Apposez ensuite une autre couche de mat que vous imbiberez de résine comme les précédentes. Répétez ces opérations en alternant les couches jusqu’à l’obtention de l’épaisseur souhaitée (tableau des épaisseurs plus bas dans l'article).
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Pour obtenir un résultat parfait et être sûr que votre projet n'emprisonne pas d'air et ne cloque pas, vous pouvez débuller votre stratification à l'aide d'un ébulleur. Procédez en partant du centre vers les extérieur. Appliquez une pression médiante. Laissez sécher.
Quelques conseils utiles
Le temps de travail : il est important de savoir que vous avez un temps de travail limité, puisque une fois le catalyseur/durcisseur mélangé à la résine, elle commence sa phase de polymérisation (séchage). Vous avez en général 20 à 30 min pour les résines polyester, jusqu'à plusieurs heures pour les résines époxy.
La température : la température ambiante joue un rôle déterminant dans le séchage de votre résine, il faut donc faire sa stratification dans les conditions d’utilisation de la résine et adapter son rythme de travail en fonction de la température.
L’humidité : il est nécessaire de tenir compte de ce paramètre afin d'éviter d’effectuer une stratification dans un environnement trop humide.
Prévoir des protections : les résines et les fibres sont des produits sensibles. Il est donc recommendé de se protéger. Lise notre article sur comment bien se protéger pour en savoir plus à ce sujet.
De quelle quantité de résine ai-je besoin ?
La quantité de résine nécessaire pour réaliser une stratification dépend de la quantité de fibres et tissus que vous allez utiliser. Plus votre stratification sera épaisse, plus vous allez utiliser de résine. La quantité de résine utilisée, dépend aussi de la nature des fibres. Il existe une règle pour calculer la quantité de résine à prévoir :
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Mat de verre : entre 2 et 2,5 fois son poids en résine par m².
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Roving : entre 1 et 1,5 fois son poids en résine par m².
Ex : pour une stratification d’1 m² avec 2 couches de mat de verre 600g /m² et une couche de roving 500 g/m² = 1,2 kg de mat de verre et 500 g de roving.
En appliquant la règle 1,2 kg x 2,5 = 3 kg de résine pour le mat de verre. Et 500 g x 1,5 = 500 g de résine pour le roving. Il faut donc un total d'environ 3,5 kg de résine pour réaliser cette stratification.
Le tableau ci-après résume le calcul de manière simple pour 1 m²
Consommation en résine par type de renfort - eComposites
Quelle sera l’épaisseur de ma stratification ?
Afin de mieux choisir les fibres adéquates pour votre projet, il est nécessaire de connaitre l’épaisseur finale de la stratification. C’est pourquoi le tableau ci-dessous pourra vous être utile. Bonne stratification !
Épaisseur de stratification résine obtenue selon le type de renfort - eComposites
