Une solution aux problèmes de polymérisation
Les composites de haute technologie pour l'aérospatiale ont considérablement renforcé les performances et la fonctionnalité des composants d'avions. Ils ont aussi réduit le poids, la consommation de carburant et les rejets associés. Cependant, beaucoup se demandent si le processus actuel de polymérisation est justifié, au vu de l'énergie consommée et du manque de contrôle sur ses paramètres. Financé par l'UE, le projet OPTO-CLAVE a développé un logiciel d'optimisation basé sur les connaissances, qui renforcera l'efficacité et le rendement des autoclaves utilisés pour fabriquer des composants de structure faits de composites de haute qualité. La partie d'identification des composants s'appuie sur des méthodes numériques décrivant le comportement des matériaux (y compris la cinématique de la polymérisation des résines impliquées), ainsi que sur une nouvelle méthodologie qui détermine la température de transition vitreuse. Elle tient aussi compte des dimensions de l'autoclave, de la forme des pièces en composites, des caractéristiques des matériaux et de leurs modèles d'état, et de la température exacte des séries précédentes. Le module d'identification calcule ensuite l'algorithme de transfert de chaleur de l'autoclave, nécessaire pour l'étape suivante, celle d'optimisation. Le modèle de transfert de chaleur devrait être commercialisable en tant que composant autonome pour les secteurs de l'automobile, de l'énergie éolienne et de l'aérospatiale. L'optimisation tient compte des contraintes des matériaux et du processus, via un algorithme profil de la polymérisation, qu'il est également prévu de commercialiser dans une version autonome. En outre, le logiciel DETA-LEARN calcule la consommation d'énergie pour un cycle donné. L'algorithme d'optimisation calcule d'autres cycles possibles pour accélérer le traitement, réduire la consommation d'énergie ou obtenir certaines propriétés des matériaux. Le projet OPTO-CLAVE a produit une suite de logiciels importante pour optimiser la fabrication des composites de haute qualité dont la polymérisation des résines se fait en autoclave. Son utilisation pour fabriquer un panneau rigide en composites a accéléré de 12 % la polymérisation et réduit de 16 % la consommation d'énergie. Les scientifiques comptent intégrer le logiciel DETA-LEARN au système de surveillance DETA-SCOPE (Dielectric Thermal Analysis & Spectroscopic Evaluation of Polymerisation Reactions) d'un partenaire du projet. DETA-SCOPE est commercialisé auprès des fabricants utilisant la polymérisation. Cette intégration assurera une pénétration instantanée du marché pour les groupes industriels ciblés dans l'aéronautique, l'automobile et l'énergie éolienne.
