Une nouvelle approche de l’aménagement intérieur des avions pourrait rendre leur production moins chère et plus propre Pour répondre aux exigences strictes en matière de résistance au feu et de poids des intérieurs d’avions, la solution actuelle consiste à utiliser un composite résistant au feu en résine phénolique renforcé de fibres de verre. Mais ces pièces phénoliques présentent de nombreux inconvénients. Un projet de l’UE a élaboré une alternative plus verte et moins chère. Transports et Mobilité © Ryan Fletcher, Shutterstock La résine phénolique associée à des fibres de verre est la solution idéale pour l’industrie aéronautique en ce qui concerne l’aménagement intérieur des avions. Le projet IntAir, financé par l’UE, visait à affiner les matériaux et à améliorer le processus de fabrication d’une nouvelle génération de composites destinés à l’aménagement intérieur des avions, moins chers, plus légers et plus sûrs que les matériaux toxiques actuellement utilisés. Le projet était axé sur un type particulier de matériau composite, à savoir les tissus en fibres de verre ou de carbone préimprégnés, ou «prepregs». Les préimprégnés sont des composites à hautes performances dans lesquels un textile est imprégné d’une résine thermodurcissable qui est ensuite partiellement durcie. Le résultat est un matériau très facile à manipuler et à découper qui offre un rapport fibres/polymère élevé (et donc d’excellentes performances). Pour produire une pièce finie, le préimprégné est normalement déposé dans un moule soumis à la chaleur et à la pression pour durcir complètement le polymère et ainsi le consolider. Les résines PFA (alcool polyfurfurylique) ne sont pas nouvelles en elles-mêmes. «Par exemple», explique le Dr Joe Carruthers, directeur général de Composites Evolution, société à l’origine du projet IntAir, «ils sont utilisés dans l’industrie de la fonderie depuis de nombreuses années. Les résines PFA pour composites sont en cours de développement depuis plusieurs années. Nous travaillons sur les préimprégnés PFA à peu près depuis 2010. Cependant, le défi a consisté à les faire atteindre la qualité (cohérence) et les niveaux de performance exigés par l’industrie aérospatiale. Donc, pour ce qui est du “pourquoi maintenant”, cela ne s’est pas produit du jour au lendemain. C’est plutôt le résultat d’un effort de R&D important sur le long terme.» Avant le projet, Composites Evolution avait été en mesure de produire de petites quantités de préimprégné à l’échelle du laboratoire. L’un des objectifs du projet était de démontrer qu’il était possible de transformer le processus de production de préimprégné pour des volumes commercialement viables. L’équipe a dû relever plusieurs défis. Elle a dû prouver que les propriétés mécaniques, comme la résistance et la rigidité, ou la résistance au feu étaient aussi bonnes ou meilleures que celles des matériaux actuellement utilisés. Les caractéristiques du préimprégné et la manière dont il pouvait être manipulé se sont ensuite avérées problématiques: soit le matériau était trop collant et difficile à manipuler, soit il n’était pas assez collant et s’avérait difficile à empiler pendant le processus de moulage. Finalement, l’équipe a dû affiner le processus de durcissement. «Les PFA durcissent grâce à un processus de condensation et la vapeur résultante doit être contrôlée avec soin afin de garantir que l’humidité évacuée ne compromette pas l’état de surface de la pièce.» IntAir a réussi à résoudre tous ces problèmes en combinant la chimie (formulation de la résine afin d’obtenir les caractéristiques de durcissement requises) et l’ingénierie des procédés (mise au point d’un procédé de fabrication de précision garantissant le maintien d’un rapport fibre/résine précis avec des fibres bien imprégnées). Qualifier un produit pour une utilisation sur un avion est un processus relativement long, mais la société est déjà en discussion avec un certain nombre de fabricants d’intérieurs d’avions. «Cependant, d’autres secteurs, comme le rail et le transport maritime, ont également des exigences strictes en matière d’incendie et ont manifesté un grand intérêt. Nous avons vendu des matériaux à ces deux secteurs», explique le Dr Carruthers. Il est clair que le temps et les efforts ont porté leurs fruits. «Je suis fier du fait qu’un produit commercial vraiment viable, générant des ventes après le projet, soit né du projet. De nombreux projets de collaboration ont du mal à franchir ce qu’on appelle la “vallée de la mort”, c’est-à-dire passer de la R&D à la commercialisation. Mais dans notre cas, nous avons pu mettre sur le marché un produit révolutionnaire qui offre à nos clients de nombreux avantages par rapport à une solution établie de longue date mais remise en question.» La reconnaissance commerciale est clairement significative, mais le projet est également reconnu par l’industrie. L’élément de siège ferroviaire conçu par les partenaires dans le cadre du projet a récemment été nommé comme finaliste du Prix JEC 2019 du salon international de l’innovation. «Nous verrons si nous avons gagné le 13 mars 2019», déclare le Dr Carruthers. Mots‑clés IntAir, préimprégnés, carbone préimprégné, fibre de verre préimprégnée, intérieurs d’avion
