Des nanotubes de carbone pour renforcer l'assemblage de métaux
Les chercheurs du projet SAFEJOINT (Enhancing structural efficiency through novel dissimilar material joining techniques) ont ainsi amélioré la formation des assemblages, grâce à des nanotubes de carbone à plusieurs feuillets. Ils ont aussi travaillé à l'inspection non-destructrice des collages. L'équipe de SAFEJOINT a étudié diverses méthodes pour placer les nanotubes au niveau du plan de joint, entre le métal et le composite en polymère. C'est ainsi que la cataphorèse, basée sur la conductivité électrique des nanotubes, s'est avérée convenir pour les relier au réseau de fibres de renfort. La dispersion des nanotubes de carbone à plusieurs feuillets dans des résines adhésives s'est avérée très prometteuse, avec un effet qui accélère notablement la catalyse de certaines résines. Les chercheurs ont déterminé pour chaque cas la composition optimale en résine et nanotubes de carbone à plusieurs feuillets, afin d'augmenter la résistance à la cassure. Les chercheurs de SAFEJOINT se sont ensuite intéressés à la soudure par friction-malaxage. Cette technique de soudage de deux métaux différents, à l'état solide, utilise la chaleur résultat de la friction d'un outil rotatif sur l'un des métaux (donc sans apport externe de chaleur). L'autre métal est joint par pression mécanique. Les chercheurs ont testé des alliages d'aluminium comme métaux de base, et utilisé des nanotubes comme charge de renfort dans la zone de malaxage, obtenant des soudures plus résistantes, notamment à la fatigue. Ils ont aussi utilisé des revêtements mixtes, organiques et minéraux, pour obtenir des soudures plus résistantes à la corrosion entre deux matériaux différents. Enfin, les chercheurs ont mis au point une nouvelle technique d'inspection non-destructrice, et l'ont testée sur des assemblages métal-métal et métal-composite. Ils ont mis en œuvre de nouvelles techniques de traitement du signal adaptées aux inspections par impulsion-écho à l'aide de transducteurs focalisés, afin d'éliminer l'influence de leur forme complexe sur le signal enregistré. Les techniques d'assemblage de SAFEJOINT ouvrent la voie à un usage plus large des assemblages entre matériaux différents, pour des structures légères et haute performance dans le secteur des transports, ce qui réduira la consommation de carburant et les rejets associés. Ceci sera avantageux pour le secteur et pour l'environnement.
Mots‑clés
Nanotubes de carbone, SAFEJOINT, inspection non-destructrice, assemblages, alliages d'aluminium, traitement de signal
