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Composites : Les thermoplastiques gagnent du terrain

Alexandre Couto
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Composites : Les thermoplastiques gagnent du terrain

La résine Elium d'Arkema peut être transformée par infusion sous vide pour réaliser des pièces structurelles de grandes tailles. Elle se présente sous forme liquide, contrairement aux bandes préimprégnées.

© Vincent Olivaud

Si les résines thermodurcissables dominent encore le marché, les thermoplastiques progressent à grands pas. Grâce à leurs propriétés, ces matériaux pourraient faire la différence dans les futurs procédés à haute cadence.

« Nous sommes à un moment clé pour les composites thermoplastiques. Les technologies arrivent à maturité pour nous permettre de produire des pièces plus légères, à coût contenu et à forte cadence », affirmait Jean-Luc Daligault, lors d’une journée technique de la Society for the advancement of material and process engineering (Sampe), fin 2019. Pour le responsable de la transformation industrielle de Daher, cela ne fait aucun doute : les thermoplastiques vont donner un nouvel élan aux composites. Et l’équipementier aéronautique ne veut pas rater le coche. Non content de posséder, à Nantes, la plus grande usine d’Europe dédiée aux pièces thermoplastiques, il a renforcé sa R&D en 2019 en rachetant le spécialiste néerlandais des matériaux hautes performances KVE Composites. Une acquisition qualifiée par Daher de « stratégique ».

Apparus dans les années 1980, les composites thermoplastiques ont peu à peu grignoté des parts de marché à leurs homologues thermodurcissables. Selon JEC Composites, ils représentaient 39 % des pièces composites produites dans le monde en 2019, contre 29 % en 2000. Et selon MarketsandMarkets, leur marché devrait connaître une croissance annuelle moyenne de 7,5 % en valeur entre 2020 et 2025, liée à une production de pièces de plus en plus techniques.

Dépasser les limites des thermodurcissables

Les thermodurcissables ont été privilégiés pendant de nombreuses années. Il s’agit principalement de résines époxy ou de polyesters insaturés (UP) liquides. Leur fluidité, qui assure une imprégnation en profondeur du renfort fibreux, même sans forte pression, leur permet d’être mis en œuvre avec des techniques manuelles. Leur solidification par polymérisation, avec création de liaisons covalentes, confère en outre au matériau final d’excellentes propriétés mécaniques.

Revers de la médaille, cette polymérisation nécessite une phase de cuisson en autoclave pendant laquelle le matériau est monté en température et en pression. Matériau qui, étant donné la force des liaisons chimiques et sa nature complexe, reste impossible à recycler. Un inconvénient non négligeable alors que la pression réglementaire s’accentue autour de l’économie circulaire.

En revanche, la transformation des thermoplastiques – tels que les polypropylènes (PP) ou les polyamides (PA) –[…]

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