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Dossier CAMX 2015


Du 26 au 29 octobre dernier, se tenait à Dallas la deuxième édition du salon CAMX, un évènement dédié aux composites, organisé conjointement par l’association américaine des fabricants de composites (ACMA) et la société pour la promotion des matériaux et du génie des procédés (SAMPE).

Exposition

Parmi les produits et procédés présentés pendant 3 jours par les 500 exposants, voici ceux qui ont retenu l’attention :

  • La startup Carbon Flight a développé un procédé original pour réaliser des structures en carbone creuses : en spiralant des brins de cire eux-mêmes enroulés de fibres de carbone sèches. Après imprégnation et polymérisation, la cire est fondue.
Fabrication Tube De Carbone Creux Carbon Flight

Fabrication de tubes de carbone creux – Crédit Carbon Flight

Tube De Carbone Creux Carbon Flight

Tube de carbone creux – Crédit : Carbon Flight

  • La société Structural Composites a présenté une technologie basée sur l’optimisation d’un mélange de résines : la résine de base est un polyester à bas coût et facile à approvisionner, auquel on ajoute de 15 à 20% en volume de polyuréthane pour augmenter localement l’élongation et la résilience. Grâce à un nouveau système de dosage en amont de la buse de projection, la fraction de polyuréthane peut être optimisée selon les différentes zones de la pièce, et même dans l’épaisseur. Structural Composites a utilisé ce procédé pour réaliser des panneaux sandwiches qui permettent de produire des remorques de camion frigorifiés 25% plus légères, et 25% plus isolantes thermiquement que les solutions classiques, à coût comparable.
  • Impact Composites lance une gamme de stratifiés PEEK/tissu de carbone de forte épaisseur (VTL : Very Thick Laminate), destinés à être usinés pour réaliser des pièces à la géométrie complexe, en substitution du titane ou de l’aluminium.
  • Lanxless présentait plusieurs structures automobiles réalisées par surmoulage, combinant en une seule opération différents tissus et composés fibres de verre/PA6 et des inserts métalliques. Des matériaux adaptés au surmoulage étaient également présentés pour les applications aéronautiques par Victrex et Tri-Mack.
  • La société coréenne Axia Materials réalise des panneaux isolants et structuraux de grandes dimensions (3m x 9m), imperméables et résistants aux UV, qui peuvent être assemblés pour construire des abris militaires ou modulables. L’imprégnation des tissus de 3m de large (par des résines thermoplastiques à faible viscosité) est réalisée en continu, tout comme l’assemblage des peaux sur différents matériaux d’âme.
  • Mikrosam, basé en Macédoine, et Composite Alliance Corp., un partenariat franco-japonais dont le siège est à Dallas, illustraient les progrès dans l’automatisation des lignes de production des composites.
  • Connora Technologies est capable de recycler ses composites à base d’époxy, et de récupérer les tissus de carbone, grâce à un durcisseur spécifique soluble dans le vinaigre.

Récompenses

Le prix « Combined Strength » (performances combinées) a été remis à Cincinatti Incorporated et au laboratoire national d’Oak Ridge pour leur technologie d’impression 3D BAAM – précédemment décrite dans le dossier consacré à la fabrication additive. Ce procédé est capable d’imprimer des pièces 10 fois plus grandes, 200 à 500 fois plus vite, que les imprimantes 3D existantes. Ce nouveau procédé s’appuie sur une vis d’extrusion spécialement conçue, et des innovations qui améliorent l’adhésion entre les couches et facilitent la séparation entre la pièce finie et les éléments de support.

Une voiture conçue et réalisée en six semaines était exposée pour illustrer ce procédé. Ce véhicule de 635 kg comprend 227 kg de pièces imprimées en ABS chargé de fibres de carbone courtes.

Voiture Imprimee 3D Avec Le Procede BAAM

Shelby Cobra imprimee 3D avec Le Procede BAAM – Crédit : Cincinnati

Conférences et débats

Un débat sur l’impact environnemental des composites a rappelé les deux principaux moteurs de l’innovation et des changements de pratique dans ce secteur : les régulations et la pression des consommateurs.

Le critère de l’empreinte environnementale, lorsqu’il est évalué sur tout le cycle de vie d’un produit, peut jouer en faveur des composites, grâce notamment à une plus longue durée de vie que le bois, et une meilleure résistance à la corrosion que les métaux. Les applications citées en exemple sont les palettes de transport, et les renforts du béton. Néanmoins, d’énormes progrès sont encore à réaliser dans la collecte et le recyclage, tandis que les producteurs de métaux innovent eux aussi pour réduire leur impact.

Dans une présentation consacrée à l’utilisation croissante des fibres de carbone dans l’automobile – là encore sous la pression des règlements – les mérites respectifs des thermodurcissables et des thermoplastiques ont été débattus, et la nécessité d’automatiser la production pour augmenter les cadences a été rappelée.

Deux conférences étaient consacrées aux opportunités de développement des matériaux composites dans le secteur du bâtiment – objet du précédent dossier du Journal du Composite.

Une présentation du ministère de la défense américain décrivait un projet pour développer des composites « de performances aéronautiques, avec le niveau d’efficacité de l’automobile ». Ce programme vise à remplacer les métaux dans les structures de petites dimensions, grâce à un matériau composite « universel » : un matériau à base de fibres de carbone courtes, adaptable, qui pourrait être moulé et estampé, associé à une cellule de production modulable et reconfigurable rapidement. Un  appel à contributions est lancé.

Les interventions liées au secteur aéronautique avaient pour thèmes :

  • l’impression 3D de composites (PEI chargé de fibres de carbone courtes pour la NASA, polyuréthane thermoplastique à mémoire de forme pour Raytheon),
  • les stratégies pour accélérer la certification de nouveaux matériaux.

Plus anecdotique : le dirigeant de la start-up « Made in Space » relatait l’utilisation d’une imprimante 3D pour fabriquer des outils à bord de la station spatiale internationale. Les procédés de fabrication additive joueront un rôle clé dans les futures missions spatiales : les outils et pièces de rechange seront imprimées à la demande, allégeant d’autant les cargaisons au décollage. L’effet de la micro-gravité sur la qualité des pièces produites est en cours d’analyse.

Sources :
CAMX redux : More “green,” more customized composites , Materials Review, 4 novembre 2015

Eyecatchers at CAMX 2015, Composites World, Ginger Gardiner, 3 novembre 2015

Highlights Of CAMX 2015, Plastics Technology, Heather Caliendo, 3 novembre 2015

CAMX Sessions Reveal Opportunities in Infrastructure, Advanced Composites and Architecture, Composites Manufacturing, 29 octobre 2015

CAMX Awards” Winners Announced, Net Composites, 3 novembre 2015


A propos de Magalie Castaing

Après 10 ans d’ingénierie mécanique dans le secteur de la défense, j’ai créé une entreprise de développement web : Kasutan. Le Journal du composite est l’intersection de mes différents métiers : ingénierie, langues et internet.