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Un projet européen pour simuler l’infusion des pièces en composites

Jean-François Preveraud
Un projet européen pour simuler l’infusion des pièces en composites

L'un des autoclaves en service chez Airbus pour les pièces de grandes dimensions.

© DR

Afin d’aider l’industrie aéronautique européenne à mettre au point les procédés de fabrication par infusion de résines liquides, des pièces de grandes dimensions en matériaux composites, la Commission Européenne soutient le projet InfuComp.

ESI Group, spécialiste des solutions de prototypage et de fabrication virtuels, annonce le lancement du Consortium Européen de Recherche InfuComp. Initialisé par ESI, ce projet sur quatre ans implique quatorze partenaires de huit pays différents et pèse plus de 5 millions d’Euros. Son objectif principal est de développer le procédé de fabrication LCM (Liquid Composites Molding) pour créer des pièces en matériaux composites à destination du secteur aéronautique.

Actuellement, les pièces composites avancées dans le secteur aéronautique sont fabriquées principalement par dépose de bandes pré-imprégnées, en raison de la grande rigidité, de la résistance et du comportement en fatigue des résines durcies et des matériaux à teneur en fibres élevée.

Néanmoins, les inconvénients de cette technologie sont le coût élevé des matériaux, les contraintes géométriques de mise en forme, la complexité, le coût et le temps de fabrication, ainsi que la durée de vie réduite des matériaux.

Cela a favorisé le développement de technologies alternatives basées sur le procédé LCM utilisant des fibres sèches. Le but à long terme étant de développer des technologies d’infusion pouvant concurrencer les technologies de production utilisant la dépose de bandes pré-imprégnées. Toutefois, ces procédés de fabrication par infusion ne sont pas encore entièrement industrialisés et reposent aujourd’hui sur des prototypages coûteux du fait du manque d’outils de simulation validés.

Simuler l’infusion de résines liquides

L’objectif scientifique du consortium InfuComp est donc de bâtir une chaîne complète de simulation spécifique à la fabrication des grandes pièces composites pour l’aérospatial utilisant le procédé d’infusion de résines liquides (Liquid Resin Infusion - LRI) et dédiée aux solutions requises par l’industrie aérospatiale européenne. Cette chaîne de simulation minimisera le recours aux procédés ‘‘essais-erreurs’’, longs et coûteux, tout en permettant la fabrication de pièces de haute qualité, plus rapidement et à un coût inférieur.

L’objectif du projet InfuComp est d’obtenir une solution de prototypage virtuel de A à Z, de la conception de la préforme à la fabrication, et d’optimiser le processus pour prédire les déformations de la pièce finale et ses performances mécaniques. Un intérêt particulier sera porté au procédé d’infusion, dont il couvrira toutes les méthodes d’usage répandu, actuellement utilisées dans l’industrie aérospatiale, et débouchera sur des technologies autorisant la fabrication économique de structures composites à hautes performances, intégrées et de grande taille.

Quatorze partenaires

Pour permettre d’atteindre ces objectifs, le programme de recherche européen Framework VII soutient financièrement les quatorze partenaires du projet. Le consortium sera coordonné par ESI GmbH, filiale allemande d’ESI. L’équipe comprend deux fabricants d’avions : Bombardier Aerospace (Royaume-Uni) et Piaggio Aero Industries S.p.A (Italie) ; deux fabricants d’avions et fournisseurs de premier rang : Daher Aerospace (France) et Israël Aerospace Industries (Israël) ; un fournisseur de matériaux : Hexcel (France) ; un éditeur de logiciels de simulation numérique : ESI Group (France) ; un spécialiste des capteurs pour l’infusion : Inasco (Grèce) ; des partenaires académiques telle l’Université de Cranfield (Royaume-Uni), les Ecoles des Mines de Douai et Saint-Etienne (France) ; la Katholieke Universiteit Leuven (Belgique) ; et deux instituts : Institute For Aircraft Design (IFB - Allemagne) et Swerea Sicomp (Suède).

La solution de simulation développée par le consortium InfuComp verra aussi l’intégration d’un outil logiciel d’estimation des coûts de fabrication fourni par l’Université de Patras.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.esi-group.com
 

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