Le document traite des différentes fibres de renforcement, en particulier les fibres de verre, et de leur processus de fabrication comprenant la composition, la fusion et le fibrage. Il détaille également les étapes de production, incluant le traitement de surface appelé ensimage, qui améliore la performance des composites. Enfin, il souligne l'importance de ces fibres dans le renforcement des plastiques et leur adaptation aux méthodes de transformation textiles.

1. Charges et fibres de
renforcement
Fibres de carbone

2. 1. Généralités
fibres isolation thermique
fibres de verre
fibres de renforts
Tenant compte de la présentation et de l’adaptation des fibres de renfort aux méthodes de
transformation textiles, la normalisation française a retenu, pour distinguer ces
dernières, le terme générique verre textile.
fibres de verre textile
renforcement des plastiques.

3. 2. Différents types de verre
Tous ces verres, généralement qualifiés de « spéciaux » par rapport aux verres E, sont nettement plus
chers : de deux à cinq fois.

4. 3. Procédés de fabrication
Les procédés étant variables selon les verres, on se limitera à la fabrication du
verre E, et au procédé le plus couramment utilisé, celui dit de fusion directe.
Ce procédé, dans son ensemble, comporte trois stades :
— la composition, la fusion et l’élaboration du verre ;
— le fibrage, l’ensimage et le bobinage ;
— les finissages.

5. 3.1 Composition. Fusion. Élaboration du verre
3.1.1 Composition
produits de
carrières
composition
(silice, alumine, chau
x, etc.).
broyées à une
très faible
granulométrie
pour obtenir un mélange
très homogène et faciliter
leur fusion
dosées, contrôlées
et analysées
de façon à obtenir la composition
du type de verre choisi
mélangeurs

6. 3.1.2 Fusion. Élaboration du verre
La fusion du mélange vitrifiable et l’élaboration du verre fondu réclament des températures élevées
(1 550 à 1 600 °C pour les verres de type E, et plus encore pour ceux de type R ou S). Ces
températures impliquent l’usage de réfractaires spéciaux (oxydes de chrome, de zirconium, etc.).

7. 3.2 Fibrage. Étirage. Ensimage
3.2.1 Fibrage
Il s’effectue au moyen de filières. Ces filières sont en alliages de platine pour
résister aux températures de fibrage qui sont de l’ordre de 1 250 °C pour les
verres de type E. On réalise le chauffage par effet Joule, réglé avec la plus
grande précision possible.
Le verre fondu arrivant du four remplit la filière et s’écoule par gravité à travers
des orifices calibrés (tétons), de 1 à 2 mm de diamètre, pratiqués dans le fond
de filière.

8. 3.2.2 Étirage
À la sortie des tétons, le verre est simultanément étiré à grande vitesse et refroidi.
L’étirage est généralement réalisé mécaniquement par enroulement sur la broche d’un bobinoir et
donne naissance à des filaments continus.
L’ensemble des filaments parallèles issus d’une même filière, séparés ou non en sous-ensembles
(splittage), sont assemblés en un ou plusieurs fils de base encore dénommés fils silionne.
Le diamètre des filaments désiré est obtenu par le réglage des paramètres suivants :
— le diamètre des tétons et les températures de filière lors du fibrage ;
— la vitesse d’étirage et la vitesse de refroidissement lors de l’étirage.

9. 3.2.3 Ensimage
L’ensimage est un produit de traitement que l’on applique à la surface des fibres de verre après leur sortie
de la filière. C’est un constituant indispensable à la fabrication des fibres et à leur utilisation, aussi
bien lors de la mise en oeuvre que pour optimiser les performances des composites.
• Lors de la fabrication des fibres de verre, l’ensimage :
— protège le fil de verre de l’abrasion tout au long des diverses étapes de l’élaboration du renfort ;
— assure la cohésion des filaments constitutifs du fil.
• Pendant la mise en œuvre du composite:
l’ensimage apporte le glissant des fils, leur raideur, les propriétés antistatiques, son niveau et sa vitesse
de solubilisation dans la matrice.
• Rappelons également l’intérêt le plus évident de l’ensimage :
assurer la compatibilité entre le verre et la matrice pour obtenir les meilleures caractéristiques
mécaniques du composite avant et après vieillissement (tenues à l’eau, en température, etc.).