Une nouvelle technique de collage pour les pièces d'avion

Pour garantir la qualité et les performances mécaniques des réparations de composites collés, il est essentiel que la polymérisation de la résine et de la couche d'adhésif soit fiable. Classiquement, on utilise des couvertures chauffantes dans la zone de réparation, avec un ou deux points de mesure de la température. Cette méthode donne de bons résultats pour les petites réparations, mais lorsqu'il faut chauffer de grandes zones, on observe souvent de grandes différences de température, avec des points chauds ou froids.

Les scientifiques du projet CONDUCTOR («Flexible conductive composite repair heaters»), financé par l'UEn ont travaillé à une nouvelle solution de chauffage superficiel par conduction, afin de diminuer les différences de température. Par rapport aux couvertures chauffantes, elle utilise des tensions et des courants inférieurs. Les tapis chauffants peuvent ainsi être bien moins coûteux, et réduisent notablement les risques électriques pour les opérateurs et les appareils électroniques présents. En outre, ils permettent de chauffer des ailerons très minces et leur souplesse permettra de les adapter aisément à des formes complexes.

Les scientifiques ont défini les principaux paramètres de conception ainsi que les contraintes du processus de réparation, pour préparer les spécifications et la conception d'ensemble du nouveau système de chauffage. Ils ont également recherché un matériau convenable, utilisant un revêtement métallique et une feuille de métal expansé.

Les chercheurs ont utilisé des méthodes disponibles de calcul par éléments finis pour simuler le transfert thermique dans les réparations de pièces en composites. Ils ont modélisé un cas représentatif de réparation, afin de calculer les pertes de chaleur par conduction et par convection, qui sont les principales causes des forts gradients de température. Cette étude numérique facilitera le choix du matériau approprié pour le chauffage.

Les scientifiques ont aussi commencé à préparer le matériel optimisé pour le prototype du système de chauffage, qui inclura tous les éléments. Il servira à optimiser les paramètres du système ainsi que l'algorithme de contrôle du chauffage.

Le projet CONDUCTOR s'inscrit dans le cadre des objectifs Clean Sky en matière de solutions «vertes» de réparation, garantissant un usage sûr, économique, respectueux de l'environnement et à long terme de la structure des aéronefs. Le processus de réparation proposé devrait améliorer la fiabilité et les performances, et réduire la durée de l'immobilisation nécessaire aux réparations.