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Osez les composites thermoplastiques !

Industrie et Technologies
Chambéry, 22 septembre. La Société française des ingénieurs des plastiques a organisé une journée autour des applications de ces composites dans l’automobile, l’aéronautique…

Aujourd’hui, on considère que le développement des composites à matrice thermoplastique est deux fois supérieur à celui des composites à matrice thermodurcissable. Et ce en raison d’atouts indéniables.

 Les composites thermoplastiques bénéficient en effet d’une durée de stockage et de conservation illimitée à température ambiante des semi-produits. Ils peuvent être refondus et sont donc recyclables. Enfin, leur tenue aux chocs est très améliorée comparée aux composites thermodurcissables.

 Cette journée organisée par la Société française des ingénieurs des plastiques a permis de faire le point sur les dernières avancées en termes de matériaux et de procédés.

René Fulchiron, du laboratoire des matériaux polymères et des biomatériaux de l’université Claude Bernard à Lyon 1 mettait l’accent sur le développement des morphologies cristallines dans les polymères thermoplastiques et l’influence des paramètres de mise en œuvre.

Chez Saint-Gobain Vetrotex, Sébastien Toursel présentait les composites thermoplastiques Twintex et leurs atouts pour l’industrie automobile.

Sous forme de structures sandwich, le Twintex donne accès à des pièces 3D à la fois solides, légères, esthétiques et présentant de bonnes propriétés acoustiques. Les applications vont des pavillons et tablettes arrières en passant par les planchers et l’habillage de portes.

Le Twintex convient également au moulage sous vide pour la réalisation de pièces de petites et moyennes séries (1 à 30 pièces par jour). Les applications présentées : l’aile avant de l’Opel Corsa Rallye, le diffuseur arrière de la Mercedes SLR, la tableau de bord de l’Aston Martin et un prototype de module de portière pour Jaguar.

De son côté, Nicolas Bedouin présentait les applications du Twintex dans les domaines de l’enroulement et de la pultrusion : bouteilles de gaz, chauffe-eau, freins et suspensions de camions…

Philippe Sanial, de la société Chomarat, mettait en avant les composites thermoplastiques de la famille Roviplast. Cette technologie brevetée par l’industriel utilise les fibres Twintex de Saint-Gobain Vetrotex.

Le Roviplast associe une matrice thermoplastique à des couches de fibres orientées à 90° les unes par rapport aux autres. Le matériau est fixé thermiquement et consolidé. Ce composite présente une importante déformabilité à chaud et peut être complexé avec des matériaux d’aspect. Il convient au renforcement local de thermoplastiques par thermo-estampage, à l’injection-moussage in situ mais aussi à l’amélioration des propriétés des composites thermodurcissables, notamment aux chocs et à l’attaque chimique.

Chez Atofina, Daniel Lebouvier présentait sa gamme de thermoplastiques fibres longues Pryltex. Ces composites sont notamment utilisés dans l’automobile dans les faux planchers, les supports de batterie, les poutres de pare-chocs…

L’une de leurs caractéristiques est de conserver leurs propriétés mécaniques jusqu’à une température très proche du point de fusion : des températures de service de 110 à 130 °C sont admises. Atofina travaille notamment sur la modélisation réaliste de la transformation de ces composites, notamment sur la modélisation 3D de l’écoulement.

Ivan Baudouin, de l’équipementier automobile Faurecia, développait les atouts du Syntes, nouvelle structure hybride de cockpit. Il s’agit d’une structure hybride réalisée en polypropylène renforcé de fibres de verre : elle comprend une structure supérieure injectée et une structure inférieure elle-même constituée d’un tube métallique et d’une partie compressée ou injectée. Cet équipement intègre les conduits d’air et de désembuage ainsi que de très nombreux points de fixation et de manipulation du cockpit.

Chez Advanced Composites Systems, Herbert Börger mettait en avant deux applications récentes de ses composites thermoplastiques : l’absorbeur de choc du parechoc de la BMW M3 et la structure sandwich d’un siège arrière de BMW. 

Dans le domaine de l’aéronautique, Stéphane Pauchet de EADS présentait la mise en œuvre par tôlerie de composites PEEK (polyétheréthercétone)/fibres de carbone. Le PEEK a été choisi notamment pour ses très bonnes propriétés au feu : sa tenue à la pénétration à la flamme à 1300 °C est supérieure à celle de tout autre matériaux.

Chez EADS, le matériau utilisé dans la filière tôlerie thermoplastique est la nappe unidirectionnelle PEEK/AS4 de désignation commerciale APC2. Ce matériau est appliqué à la fabrication des panneaux de fuselage, des carénages avant, ventraux et arrières, les cloisons pare-feu et les cadres.

Chez Roctool, Alexandre Guichard présentait le Cage System pour la transformation rapide des composites par induction. Avec ce dispositif, il n’est plus nécessaire de préchauffer le moule : il en résulte des temps de production très courts et une baisse des coûts de production. Utilisé dans le domaine des composites thermodurcissables (SMC…), le Cage System est donc aussi adapté aux composites thermoplastiques.

Roctool y travaille notamment dans le secteur des sports et loisirs (semelles, cycles, casques, ski, pagaies, hockey), de l’automobile (carrosserie, pièces intérieures), et d’autres domaines comme les membranes de haut parleurs et la bagagerie.

Enfin, Guy Dupupet chez Soficar, présentait les composites fibres de carbone à matrice de polyamide 12. Il s’agit de rubans thermoplastiques obtenus par extrusion à partir de fibres de carbone et de granulés de PA 12. Ces rubans peuvent être mis en œuvre par estampage, par moulage ou par placement de rubans (notamment pour la réalisation de tubes).

Les applications développes par Soficar concernent essentiellement l’automobile et le militaire.

Michel Le Toullec

Organismes et sociétés cités  
- Société française des ingénieurs des plastiques : www.sfip-plastic.org
- Université Claude Bernard Lyon 1 : www.univ-lyon1.fr/
- Saint-Gobain Vetrotex : www.saint-gobainvetrotex.com/
- Chomarat : www.chomarat.com/
- Atofina : www.atofina.com
- Faurecia : www.faurecia.fr
- Advanced Composites Systems: www.compositehomes.com/
- EADS : www.eads.com
- Roctool : www.roctool.com
- Soficar : www.soficar-carbon.com

 

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