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De nouveaux processus permettent de réparer les cellules d’aéronefs en composite endommagées

La réparation des parties en plastique des structures d’aéronefs était compliquée, mais ce n’est désormais plus le cas.

Transports et Mobilité
Technologies industrielles

Nombreuses sont les personnes qui pourraient penser que les structures des aéronefs commerciaux sont à 100 % en métal. Pourtant, dans les aéronefs les plus récents transportant des passagers, notamment l’Airbus A350 et le Boeing B787, des parties importantes des cellules d’aéronefs sont faites de matériaux composites. Les parties en question comprennent les ailes, le fuselage et les gouvernes. Le matériau principal est le polymère renforcé par fibres de carbone, ou PRFC, dont l’utilisation permet d’alléger et de renforcer un aéronef. Les aéronefs subissent des dégradations courantes. Le problème réside dans le fait que les parties en PRFC peuvent s’avérer difficiles à réparer. Il est également compliqué d’évaluer les situations où le matériau nécessite une réparation. Un problème en particulier concerne le délaminage dû aux impacts. Les difficultés rencontrées dans la réparation de composantes d’aéronefs mènent à des délais rallongés et des coûts plus élevés.

De nouveaux processus

Le projet NEWCORT, financé par l’UE, a développé de nouvelles méthodes de réparation des PRFC et les outils associés à la mise en œuvre des réparations. L’un des processus développés chauffe et polymérise de manière homogène de nouveaux types de résines recouvrant les formes galbées complexes, et les fait durcir à 120-140 °C. Le processus fait également appel à des techniques avancées de retrait de matériau et de préparation de surface, qui permettent d’accroître la capacité à réparer les PRFC. «Le résultat le plus intéressant concernait notre méthodologie AdaptHeat, à savoir un ensemble d’équipements et de processus permettant d’appliquer un traitement adapté aux structures complexes», explique George Kanterakis, coordinateur du projet. Le traitement des résines polymères consiste à renforcer ou à durcir le matériau. Le contrôle de la température est un facteur clé, car le matériau est très sensible à des fluctuations mineures. Un petit écart peut altérer la solidité finale du matériau.

Formation et séminaires

Tirant parti de ces processus de réparation physique innovants, NEWCORT a également pris en charge une série de séminaires de développement professionnel. Ces derniers sont axés sur les réparations de composite collé et les modes de transfert thermique, ainsi que leur applicabilité aux structures d’aéronefs. Les participants bénéficient des derniers résultats de la recherche de la part de NEWCORT et de la communauté universitaire élargie. La série de séminaires propose également des exemples pratiques et des démonstrations aux participants, de même qu’une possibilité de participation active. Les participants obtiennent donc une connaissance complète des nouveaux processus et seront capables de les appliquer de manière sécurisée, même sur des structures essentielles à la sécurité. Les principaux clients pour ces processus de réparation innovants seront les compagnies aériennes et les centres de réparation de maintenance et de révision. Grâce aux développements de NEWCORT, des entreprises telles que celles-ci seront en mesure d’élargir leur champ d’application de réparation de composites. De plus, les nouveaux processus permettront de réduire le temps nécessaire aux réparations, en particulier pour les relevés et préparations thermiques. Le projet s’est heurté à quelques défis. «L’un d’entre eux a été de ne pas se montrer trop théorique vis-à-vis de nos utilisateurs finaux, tout en conservant le caractère innovant des solutions», remarque G. Kanterakis. «Grâce à un long processus itératif, avec le soutien de nos utilisateurs finaux à travers le monde, nous sommes convaincus que nos résultats de R&D peuvent désormais intégrer les hangars d’aéronefs.» Il attribue cette réussite à une collaboration étroite entre des équipes pluridisciplinaires ayant des formations et des spécialités différentes. Les chercheurs ont déjà commencé une campagne intensive de diffusion et d’exploitation, qui est appelée à continuer au cours des prochaines années. Le projet NEWCORT a produit des processus innovants de réparation des parties d’aéronefs en composite, ainsi que la formation technique permettant de les appliquer. Les nouveaux processus réduisent les coûts de réparation. Ils devraient également participer au maintien en service des aéronefs les plus récents et les plus efficaces pendant de longues années.

Mots‑clés

NEWCORT, aéronef, PRFC, cellule d’aéronef, processus de réparation, AdaptHeat, polymères renforcés de fibres de carbone

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