Des techniques d'inspection innovantes
Les demandes en faveur de matériaux de construction sont en croissance constante. L'objectif premier est de créer des matériaux à la fois plus résistants et plus légers que les matériaux traditionnels (par ex. l'acier). Les composites à matrice métallique (CMM) forment une classe parmi ces matériaux de pointe. Les CMM sont composés d'une matrice métallique et d'un renfort encore appelé matériau de remplissage. Le renfort peut être continu (monofilament ou multifilament) ou discontinu (particules, barbes, fibres courtes ou autres). L'aluminium et ses alliages sont les métaux de base utilisés dans les CMM. Par comparaison avec les métaux traditionnels non renforcés, les CMM présentent une résistance et une dureté accrues, des caractéristiques d'amortissement et une résistance à l'usure et aux températures élevées. De plus, ils sont bien plus légers que leurs homologues constitués uniquement d'acier. Des travaux de recherche de haut niveau en partie initiés par la Commission européenne ont conduit à la découverte de nouveaux matériaux et processus relatifs aux CMM. A cet égard, l'optimisation de plusieurs techniques d'inspection non destructive pour détecter les fragilités des CMM s'avère très importante. La tomographie par faisceau conique est prometteuse, mais dépend grandement du calibrage adéquat des instruments et n'est pour l'instant pas adaptée aux applications monofibres. La détection ultrasonique des défauts des matériaux tire partie des différences au niveau de l'impédance acoustique des CMM. Les défauts de petite taille sont détectables lorsque de hautes fréquences sont employées. Plusieurs autres méthodes utilisables ont également été identifiées, comme le test SPICA (dilatation thermique) et les rayons X en 2D (pour mettre en évidence les fissures). Outre les méthodes d'inspection, le travail de recherche a également porté sur la comparaison des nouveaux CMM avec les matériaux standards de l'industrie (non CMM) (par ex. le titane). Un composant d'une structure de renfort classique a été choisi comme pièce de test. Les résultats ont montré un fort potentiel, en particulier d'économie au niveau des coûts de production (31%) et du poids du composant (26%). Le groupe de recherche est actuellement en train d'affiner et de diffuser les résultats du projet. Parmi les secteurs cibles figurent ceux de la défense, de l'aérospatiale et de l'industrie des micropuces. A l'aide de ces techniques et CMM innovants, l'Europe peut s'affirmer comme un chef de file du développement de la science des matériaux durant les prochaines décennies.
