Une nouvelle ère pour les matériaux composites destinés aux avions

Les plastiques thermodurcis (chauffés et mis en formé, ils ne sont pas réutilisables) ont une position dominante. Ils sont plus faciles à produire et ont de meilleures performances à hautes températures que les polymères thermoplastiques, lesquels peuvent être refondus et réutilisés. D'autre part, ils bénéficient d'un bien plus grand nombre de recherches et d'expériences en ce qui concerne leur traitement et leur utilisation.

Le projet ECO-FAIRS («Eco-design and manufacturing of thermoplastic structural fairings for helicopters»), financé par l'UE, a exploité des progrès récents dans le domaine des matériaux thermoplastiques et de leur traitement, afin de produire des composants structurels d'avions, plus respectueux de l'environnement. Les scientifiques ont tiré parti des leurs propriétés mécaniques chaud/humide prometteuses, de leur durabilité, d'une production rapide et de l'efficacité d'assemblage, pour réduire les coûts d'outillage et de production.

ECO-FAIRS a développé une méthodologie fiable pour concevoir et fabriquer via moulage sous pression des composants structurels en composites thermoplastiques destinés à l'aérospatiale. Le moulage sous pression est une technique fiable qui peut être bien contrôlée pour la production en grande série de composants de haute qualité. Le développement d'outils numériques et de méthodes expérimentales a permis d'optimiser les matériaux et les traitements.

L'aérospatiale exige des formes complexes et très performantes, aussi les techniques d'assemblage sont essentielles pour la fabrication et l'utilisation. L'équipe a choisi le soudage par induction qui utilise les courants de Foucault pour chauffer le matériau. Suite à un travail numérique et expérimental poussé, les scientifiques ont construit un nouvelle machine de soudage continu à induction, optimisée et complètement automatique. Ses excellentes performances ont été confirmées par les propriétés mécaniques des soudures. Il s'agit d'un résultat clé du projet.

Trois démonstrateurs de technologie pour hélicoptères ont été conçus et produits avec les matériaux et les méthodes développés dans le cadre d'ECO-FAIRS. Ils ont été soumis à des inspections non destructives et à une évaluation complète de leurs performances mécaniques. L'évaluation a confirmé leur faible impact sur l'environnement par rapport aux composites thermodurcis. L'équipe a défini d'importantes méthodologies de contrôle qualité et de caractérisation afin d'assurer une certification qui sera particulièrement importante pour le secteur de l'aérospatiale.

ECO-FAIRS a apporté une contribution importante à l'industrie aérospatiale, ce qui devrait améliorer de façon conséquente la compétitivité de l'UE et soutenir son économie en cette période de crise. La mise en oeuvre va permettre de produire des composants de haute qualité pour l'aérospatiale, à un coût réduit et avec un faible impact sur l'environnement, à la fois en termes de fabrication et d'utilisation.