Des simulations utiles aux nouvelles technologies de thermoplastiques
Les techniques conventionnelles pour produire de grosses pièces en composites thermoplastiques destinées au secteur du transport consomment beaucoup d'énergie. Il faut en effet beaucoup d'énergie pour chauffer rapidement les moules à la bonne température, avant qu'ils soient brusquement refroidis. Ces techniques coûtent cher et ont un impact négatif sur l'environnement. Le projet AMITERM est une initiative européenne, financée dans le cadre du programme GROWTH pour mettre au point deux nouvelles technologies de moulage afin de réduire la quantité d'énergie utilisée. Un modèle thermique, chimique et mécanique a été développé pour le nouveau processus JETex qui utilise l'énergie des micro-ondes pour chauffer rapidement un moule non métallique. Un modèle a également été développé pour simuler le nouveau processus HTex. Ce processus utilise des inserts 2D ou 3D de textile préalablement imprégné, fait de structures en fil hybride. Ces inserts sont positionnés dans un moule dédié, avant le chauffage et la compression. Ces deux technologies permettent une production très rapide, avec seulement six minutes par cycle contre 60 minutes pour les composants thermodurcis classiques. Les modèles ont été développés par les partenaires du projet chez IFP SICOMP AB, formé de l'institut suédois des composites SICOMP (Swedish Institute of Composites) et de l'institut de recherche sur les fibres et polymères IFP (Institute for Fibre and Polymer Research). Les scientifiques suédois ont simulé le processus de remplissage des moules ainsi que l'écoulement du fluide non newtonien. L'équipe a aussi imaginé une nouvelle technique pour évaluer la conductance thermique de contact entre les moules en métal et les matériaux composites. Les données obtenues ont servi aux simulations des processus JETex et HTex. Le projet AMITERM peut faciliter le remplacement des résines thermodurcies par des matrices thermoplastiques, qui ont été améliorées grâce aux processus JETex et HTex. Les matrices thermoplastiques peuvent être produites plus rapidement et prolonger la durée de vie des pièces utilisées. L'utilisation des deux nouvelles technologies de moulage, associée à la résine thermoplastique, diminuera également les risques pesant sur la santé des travailleurs en réduisant leur exposition aux vapeurs, aux poussières des fibres de résine et aux produits volatils.
