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Une nouvelle technique pour fournir des revêtements innovants et écologiques pour les pièces composites

Une initiative de l'UE a introduit un processus de fabrication qui utilise des revêtements à base de gel en poudre pour les pièces composites dans l'industrie automobile et les transports.
Une nouvelle technique pour fournir des revêtements innovants et écologiques pour les pièces composites
Les composites pour les secteurs des transports et de l'automobile doivent répondre à des exigences en termes de poids, de coût et de vitesse de production. Les composites traditionnels utilisés dans l'industrie automobile utilisent généralement des technologiques coûteuses de cuisson en autoclave ou de moulage SMC (sheet moulding compound). L'utilisation du moulage par transfert de résine (TRM pour «resin transfer moulding» en anglais) peut apporter une efficacité optimale en termes de coût et de vitesse de production tout en maintenant les mêmes niveaux de performances et de qualité.

Le projet ECOGEL CRONOS (High productivity manufacturing process of composite parts based on zero emissions fast curing coatings and heated moulds), financé par l'UE, a développé une méthode de RTM en utilisant des revêtements à base de gel en poudre. Il a également développé de nouvelles technologies de moulage.

Pour développer le nouveau revêtement de gel en poudre, les partenaires du projet ont d'abord formulé un système de résine en poudre. Ils ont préparé différentes résines modifiées pour améliorer l'adhérence du revêtement de gel en poudre sur diverses résines, pour développer des revêtements gels conducteurs pour la construction de moules, et pour améliorer la résistance thermique des résines époxy utilisées pour la fabrication de «peaux chaudes». Des préformes ont été utilisées pendant le processus de fabrication.

L'équipe du projet ECOGEL CRONOS a évalué l'influence des préformes sur la réduction du temps de cycle. Elle a observé que cela contribue à réduire de manière essentielle le temps de cycle par des procédures d'automatisation.

Les chercheurs ont utilisé des programmes de simulation pour déterminer la conception du moule RTM et les seuils électriques dans la formulation du revêtement de gel en poudre conducteur. Ils ont créé des formulations conductrices et non-conductrices du revêtement à base de gel en poudre et ils ont utilisés des technologies à chauffage électrique pour fabriquer des moules de démonstration.

Les technologies de moules à «peau chaude» électriquement conducteurs sont basées sur des laminés composés de plastiques en fibre de carbone pour la production en masse de pièces pour engins agricoles et transport de marchandises.

Enfin, une analyse du cycle de vie du revêtement à base de gel en poudre a été effectuée.

Les revêtements à base de gel en poudre du projet ECOGEL CRONOS apportent des bénéfices significatifs pour les sites de production RTM en termes de coût, de sécurité, d'environnement et de souplesse des procédés. Le temps de cuisson est significativement inférieur à celui des revêtements traditionnels à gel liquide. L'utilisation de revêtements à base de gel en poudre non conducteurs au lieu des alternatives traditionnelles pourrait réduire d'un facteur 30 les émissions de vapeurs potentiellement dangereuses désignées sous le nom de composés organiques volatils. Cela éliminera les émissions de styrène liées aux revêtements à base de gel sur les lieux de travail.

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Mots-clés

Pièces composites, revêtements gel en poudre, moulage par transfert de résine, ECOGEL CRONOS