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Un moyen écologique de protéger les trains d’atterrissage en alliage d’aluminium

Avec le règlement REACH de l’UE limitant l’utilisation de substances de chrome hexavalent, un groupe de chercheurs de l’UE a mis au point une nouvelle solution pour protéger de la corrosion le train d’atterrissage des avions.

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Technologies industrielles

Pour s’assurer que l’avion soit plus léger et donc plus économe en carburant, les designs d’avions ont intégré des matériaux légers et performants comme les alliages d’aluminium. Le défi consiste toutefois à s’assurer que ces composants en alliage d’aluminium puissent résister au frottement excessif et à la corrosion auxquels sont soumis les avions. Ces composants sont généralement protégés par anodisation de la surface et par l’ajout d’une peinture multi-couches – toutes deux utilisant du chrome hexavalent (Cr(VI)). L’UE cherche à limiter davantage encore l’utilisation des substances de Cr(VI), car il s’agit d’un cancérigène connu. De nouvelles solutions sont donc nécessaires. Voilà pourquoi le projet ECOLAND, financé par l’UE, a développé une alternative à la peinture et à l’anodisation à base de Cr(VI). «Notre solution est basée sur un processus d’électrodéposition par anaphorèse, ou “e-coat”, conforme au règlement REACH de l’UE», explique Jorge Rodriguez, responsable du développement commercial pour l’aéronautique chez CIDETEC, le partenaire principal du projet ECOLAND. «Non seulement cette nouvelle solution est conforme aux dernières régulations, elle permet également de réduire les émissions, de réduire les coûts et d’améliorer la résistance à la corrosion.»

De deux à un

Un revêtement par anaphorèse est un type de revêtement électrophorétique où l’objet enduit est connecté au circuit d’électrolyse en tant qu’anode. Ainsi, il est enduit avec des molécules de peinture chargées négativement. L’électrodéposition par anaphorèse, en revanche, implique l’application d’un revêtement organique anodiquement, par immersion, à l’aide d’un courant électrique. «Son principal avantage est qu’il permet de peindre sans devoir appliquer de primer», ajoute Jorge Rodriguez. «Cette innovation réduit de moitié le temps d’application et remplace deux couches qui contiennent généralement du Cr(VI)».

Une étude comparative

Dans le cadre du projet ECOLAND, les chercheurs ont mené une étude comparative des performances de deux systèmes de revêtement par anaphorèse appliqués à des alliages d’aluminium de la série 7000. Un e-coating était un époxy et un système anaphorèse hautement pigmenté tandis que l’autre était un système anaphorèse polyuréthane colloïdal. Le premier a été approuvé par plusieurs entreprises aéronautiques, mais le dernier est plus proche d’une mise en œuvre industrielle. La technologie a été validée dans un environnement de test représentatif où les deux systèmes d’e-coating ont été appliqués sur des panneaux de validation et des démonstrateurs. Les performances des deux systèmes ont également été comparées avec celles d’un processus conventionnel contenant du Cr(VI). «Par rapport à un processus contenant du Cr(VI), nos e-coatings présentent une réduction de 40 % des émissions, de 13 % de la consommation d’énergie et de 30 % du temps de mise en œuvre, et permettent 21 % d’économies», explique Jorge Rodriguez.

Bonne adhérence et bonne résistance

Selon Jorge Rodriguez, le projet a réussi à atteindre un niveau de maturité technologique (TRL) de 5. «Les résultats de ce travail montrent que les systèmes pigmentés et colloïdaux offrent tous deux une bonne adhérence; une bonne résistance aux rayures, à l’érosion et aux produits chimiques; et la possibilité d’être peints», a-t-il ajouté. «Les deux présentent en outre une résistance à la corrosion et un comportement d’usure similaires à ceux de la matière première.» Les chercheurs sont en concertation avec des fournisseurs de produits chimiques et travaillent à accroître le TRL de la solution d’e-coating au niveau TRL 9. «Ce projet montre clairement comment des composés chimiques affectés par le règlement REACH peuvent être éliminés via des changements disruptifs du processus d’application», conclut Jorge Rodriguez.

Mots‑clés

ECOLAND, règlement REACH, alliage d’aluminium, train d’atterrissage, avion, électrodéposition

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