Study of curing epoxy glass pieces by high frequency heating
Etude d'un procédé de fabrication de pièces en composite verre-époxyde réticulées par haute fréquence
Résumé
This works deals with the study of an installation which makes the reticulation of epoxy glass composit pieces by high frequency heating, for automobile manufacturers. The instrumentation of the installation of composite pieces moulding process allows to get reliable measurements of the complex pennittivity of the material, the power absorbed by the material, the electromagnetic field and the temperature ofthe piece in different parts.
The developped model of the reticualtion process is based on a knowlegde model. The values of the model parameters are choosen so that the predictive temperature is very close to the measured temperature. The cinetical thermical and dielectrical parameters have physical meanings, which are further compared to the main known information about the material.
The pieces to be made are put in a coaxial applicator, between the tray of a press. It's proved that the voltage profile can be ajusted to compensate the variation of the piece thickness if the propagation of the length wave can be correctly chosen, and also that the impedances are well positioned right along the cell, at well defined places depending on the profile and if a pure TEM profile of the electromagnetic field can be performed in the applicator by a 4 points
alimentation. An electrical equivalent scheme to the real applicator was built and validated ; that allows the conception of the generator connexion to the applicator. Then, it was proved that the direct measurements of the electromagnetic field with an antenna inserted in an applicator is not
reliable and that should therefore be carefully interpreted.
Ce travail est consacré à l'étude d'une installation permettant la réticulation de pièces en composite verre-époxyde par chauffage haute fréquence, destinées à l'industrie automobile. L'installation est instrumentée pour mesurer en temps réel la permittivité complexe du matériau, la puissance absorbée par matériau, le champ électromagnétique et la température en différents points de la pièce.
Le procédé de réticulation est modélisé par un modèle de connaissance, dont les valeurs des paramètres ont été déterminées pour que les températures estimées suivent les températures mesurées. Les paramètres cinétiques, thermiques et diélectriques ont une signification physique. Ils peuvent être comparés aux informations caractéristiques du matériau, obtenues par ailleurs.Les pièces à réaliser sont disposées dans un applicateur coaxial, entre les plateaux d'une
presse. il est montré que le profil de tension appliqué aux pièces peut être ajusté pour compenser les variations d'épaisseur des pièces le long de leur longueur si on sait choisir convenablement la longueur d'onde de propagation, placer des impédances parallèles le long de l'applicateur à des endroits définis par le profil à obtenir et induire une répartition TEM pure du champ électromagnétique par une alimentation distribuée en 4 points. On a construit et justifié un schéma électrique équivalent de l'applicateur réel permettant de
concevoir la connexion correcte entre le générateur et l'applicateur et on a montré qu'il y a lieu d'interpréter avec soin les mesures directes du champ électromagnétique que l'on peut faire avec une antenne insérée dans l'enceinte.