Une fabrication améliorée des composites
Les composites renforcés de fibres de carbone sont de plus en plus demandés par des secteurs comme l'aérospatiale, car elles associent la légèreté et une résistance élevée. Cette légèreté réduit la consommation de carburant ainsi que les rejets associés. Le projet COMPAIR (Development of a manufacturing process for the production of small size complex-shaped structural aircraft components), financé par l'UE, travaille à un outillage pour fabriquer des préformes en fibres de carbone, et à des processus de moulage par injection pour les surmouler avec des thermoplastiques (sulfure de polyphénylène, PPS). Ceci représenterait un progrès majeur par rapport aux méthodes actuelles, qui obligent à disposer à la main dans le moule les renforts de fibres imprégnés de la résine servant de matrice. Le surmoulage garantit que la fibre de carbone, conductrice, est isolée électriquement du fuselage métallique des avions. L'intégration avec le moulage par injection améliore notablement le débit, réduit les coûts de fabrication, et permet de fabriquer des composants aux fonctionnalités améliorées afin de remplacer des pièces en métal. En outre, le recyclage est amélioré par la compatibilité avec les thermoplastiques réutilisables des matériaux de la matrice thermodurcissable. Le système de COMPAIR élimine en outre les malformations courantes, et accepte une gamme de matériaux et d'épaisseur de préformes. Les chercheurs ont utilisé leur outillage pour fabriquer des préformes d'une seule pièce en PPS renforcé de fibres de carbone, avec une qualité élevée et régulière. L'agrandissement d'échelle du processus, afin de fabriquer des formes en équerre d'une seule pièce, devrait se traduire par d'importantes économies en poids. L'équipe a fabriqué des composites à l'aide d'un prototype de moule à injection à une seule cavité, d'un robot de chauffage et manipulation de la préforme, et d'une préforme en PPS aux fibres de carbone. La nouvelle technique vise l'industrie aérospatiale. Elle aurait néanmoins de nombreux avantages dans d'autres domaines qui cherchent de plus en plus à bénéficier des avantages des composites légers. Citons les exploitations offshore de pétrole et de gaz, tous les types de moyens de transport terrestres ou maritimes, et même des secteurs de niche comme la compétition automobile.
Mots‑clés
Composites, PME, moulage par injection, fibre de carbone, préforme, thermoplastiques
