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Imprimer des composites en 3D pour les produire plus vite

Imprimer des composites en 3D pour les produire plus vite

Les applications des matériaux composites se multiplient dans les transports ou l’énergie. Mais leur production reste un processus complexe et inadapté aux cadences imposées par l’industrie. La solution pourrait venir de la fabrication additive.

Autrefois réservés à des applications haut de gamme, en particulier dans la compétition automobile, les composites se sont démocratisés. Réputés pour leur résistance et leur légèreté, ces matériaux hybrides, constitués d’une matrice polymère et d’une structure en fibres de verre ou de carbone, occupent désormais une place centrale dans de nombreux secteurs industriels, tels que les transports ou l’énergie. Ils allègent le poids des véhicules mais aussi des avions, améliorent la résistance des pâles d’éoliennes… La dernière édition du JEC World, salon mondial dédié aux composites, qui s’est tenue du 6 au 8?mars au parc des expositions de Paris-Nord Villepinte, a été l’occasion de mesurer la diversité de leurs usages.

L’essor remarquable de ces matériaux est cependant freiné par des verrous technologiques. En effet, à cause de leur nature hétérogène, leur mise en œuvre demeure un processus complexe, souvent incompatible avec les cycles de production courts imposés par certains secteurs liés à des marchés de masse, comme celui de l’automobile grand public. Ces dernières années, la recherche s’est penchée sur l’amélioration et l’automatisation des procédés de production pour raccourcir les délais de fabrication. Les développements s’orientent à la fois sur les techniques de mise en œuvre et sur les matériaux eux-mêmes [lire ci-contre].

La fabrication additive, qui connaît un fort engouement, pourrait bien être une solution à cette problématique. Briques technologiques de l’industrie du futur, les imprimantes 3D, auparavant cantonnées à certains grades de plastiques, permettent aujourd’hui de travailler un grand nombre de polymères, ainsi que du métal. Les spécialistes estiment que les composites pourraient eux aussi en bénéficier. Une perspective d’autant plus réaliste que les machines de fabrication additive ne cessent de progresser, tant au niveau de la résolution que de la géométrie des pièces produites.

Présent sur le salon JEC World, le fabricant américain d’imprimante 3D Stratasys a investi pour la deuxième année de suite dans un stand, où il a présenté ses dernières innovations. « Notre technologie d’impression de polymères par dépôt de fil fondu est aujourd’hui mature. Le passage vers les matériaux renforcés et les composites constitue une évolution logique de notre procédé », souligne David Dahl, ingénieur composites chez Stratasys. Le constructeur d’équipements, également fournisseur de[…]

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