Une technologie innovante de pultrusion pour des véhicules plus légers et plus résistants
Le remplacement des pièces en acier par des composites thermodurcis de haute performance permettra une réduction significative du poids et une augmentation de la résistance des composants automobiles ou de construction, ce dont ces secteurs pourront bénéficier largement. Malheureusement, le manque d'automatisation du processus de transformation en augmente non seulement le coût, mais nécessite également la production de gros volumes, limitant ainsi leur utilisation généralisée. Sa flexibilité de conception et sa capacité d'utiliser diverses combinaisons de matériaux rendent la technologie de pultrusion idéale pour la fabrication de pièces composites transversales. Les problèmes notables qui réduisent pourtant la compétitivité des profils pultrudés englobent par exemple, le temps requis pour la polymérisation de la résine à l'intérieur de la matrice se traduisant par un processus plus lent, ou bien les étapes supplémentaires nécessaires lorsque le revêtement est utilisé pour améliorer la surface du profil. Le projet COALINE (Development of an innovative manufacturing process for the in-line coating of pultruded composites) financé par l’UE a été mis en place pour résoudre ces questions. Les chercheurs ont développé une méthodologie d’enduction en ligne des pièces pultrudées qui réduit le temps de polymérisation en utilisant un nouveau chauffage micro-ondes et des systèmes de résines thermodurcissables formulés spécialement. Ce processus innovant réduit considérablement les étapes nécessaires ainsi que l’émission de composés organiques volatils et de petites particules pour, in fine, obtenir des pièces enrobées de haute qualité grâce à l'intégration des processus de façonnage, d’enduction et de finition en une seule étape. Il permet par conséquent de produire à moindre coût des matériaux composites thermodurcissables adaptés au remplacement de pièces métalliques structurelles classiques et de réduire ainsi le poids des véhicules, par exemple. La réduction du temps nécessaire à la production des profilés enduits permet par ailleurs une production plus élevée en continu. Un système de contrôle innovant facilite en particulier, l'adhérence du revêtement au composite par durcissement contrôlé de chaque étape du processus. Les amorces à durcissement rapide - également incorporées en ligne - facilitent l'adhérence ultérieure des adhésifs avec des propriétés de décollement à la demande pour joindre les composites avec d'autres pièces métalliques et améliorer le recyclage et la maintenance des structures pultrudées. Le processus développé par COALINE est donc plus rapide, moins coûteux et plus respectueux de l'environnement comparé au processus conventionnel de pultrusion. Ces travaux représentent ainsi un progrès significatif qui permet d’augmenter la performance des véhicules tout en diminuant leur poids grâce à l'utilisation de composites à faible coût et haute performance.
Mots‑clés
Pultrusion, véhicules, fabrication, revêtement, composites, COALINE
