Continuous composite processes such as thermoplastic automated tow placement are based on fusion bonding or healing of thermoplastic matrix. A good understanding of interdiffusion and crystallization, the main phenomena at the interface, is important. In order to investigate self-bonding in PEEK (Poly-ether-ether-ketone) and then in the same matrix reinforced by carbon fibers, a new experimental device has been developed allowing to prepare short-time welded samples which were then mechanically characterized using a wedge double cantilever beam test. The corresponding data on mode I critical strain energy release rate as function of processing conditions clearly show that both interdiffusion across the interface and crystallization are key parameters for the strengthening of the interface. Thermal modeling has also been developed and explains the importance of the interface cooling curve for healing.
Les procédés de mise en forme en continu des composites tels que le placement de fibres, consolidation et soudage en continu sont pilotés par l'assemblage par fusion ou auto-adhésion de la matrice thermoplastique. Une bonne compréhension de l'interdiffusion, le phénomène principal, est importante. L'auto-assemblage a été étudié tout d'abord sur le PEEK (Poly-éther-éther-cétone) et ensuite sur la même matrice renforcée par des fibres de carbones. Un nouveau dispositif expérimental a été développé afin de préparer avec des temps courts des échantillons soudés. Une méthode macroscopique a été développée pour caractériser le taux de restitution critique d'énergie en mode I en fonction des conditions du procédé par le test de clivage en coin. La modélisation thermique permet d'expliquer l'importance de la courbe de refroidissement de l'interface pour le renforcement de l'interface.