JD’C Innovation

Les techniques d'assemblage des matériaux composites

dans l’industrie aéronautique.

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Contenu

Introduction & activités de JD’C Innovation

Les techniques d'assemblage des matériaux composites dans l’industrie aéronautique

Techniques d’assemblage

Comment coller ?

Exemples de réalisation

Introduction Introduction

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Atouts

Les Ateliers Jean Del’Cour ont créé JD’C Innovation en 2006 dans le but de diversifier leurs activités et de proposer des services dans le domaine de la haute technologie

Etre société du groupe JD’C permet une organisation souple et réactive : Synergie au niveau ressources humaines

Support administratif

Support logistique

…

CA de l’ordre de 1 million € - Une équipe de 2 ingénieurs et 9 techniciens

Un système qualité EN 9100 capable de répondre aux requis des activités high-tech.

Société Anonyme à Finalité Sociale (S.A.F.S.) : Par le développement de ses activités, JD’C Innovation s’engage à fournir du travail à des personnes défavorisées (handicap, parcours scolaire réduit …)

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Activités : Domaines principaux

Aéronautique

Défense

Médical

Automobile

Energie verte

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Activités : Matériaux composites

Industrialisation, production et commercialisation de composants en matériaux composites suivant la technologie du « hand lay-up » à l’aide de tissus pré imprégnés (résine époxy chargée en fibres de verre ou de carbone)

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Activités : Assemblage multi matériaux

Assemblage après usinage/ajustage

par collage à chaud ou à froid

par soudure (ultrasons)

Réalisation d’ensembles en matériaux légers

Aluminium, PVC, plastique, matériaux composites, résines

Intégration d’éléments de connectique

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Activités : Process industriel

Conception de pièces en matériaux composites

Logiciel de CAO 3D : SolidWorks

Industrialisation pour la fabrication de pièces en matériaux composites

Mise au point des gammes de fabrication Conception des outillages spécifiques Opérations tracées et suivies via ERP

Polymérisation sous vide en autoclave

Chaînes d’intégration diverses

bacs ou récipients en plastique intégrant des éléments, notamment électroniques (puces RFID) => la traçabilité pour la grande distribution

Luminettes pour le médical

Les techniques d'assemblage des matériaux composites

dans l’industrie aéronautique.

Assemblage des matériaux composites

Aéronautique

Avion composé de nombreuses pièces différentes

Peaux

Raidisseurs

Nacelles

Portes

…

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Assemblage des matériaux composites

Assemblages = premier risque de rupture

Concentration de contraintes

Rivetage : Diminution de la section

Collage : Maintien de la compatibilité des déplacements

Favoriser autant que possible les pièces intégrées

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Assemblage des matériaux composites

2 types d’assemblages possibles

Assemblages mécaniques (rivetage)

Assemblages par collage

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Avantages Inconvénients

Technologie éprouvée Ajout de poids

Baseline pour les coûts Contraintes de serrage

Peut s’ajouter à des soudures/collages

Beaucoup de main d’œuvre nécessaire

Peu de risques

Avantages Inconvénients

Elargissement des tolérances

Risques Modérés

Diminution du poids Cuisson nécessaire

Diminution du nombre de rivets

Outillages

COMMENT COLLER ?

Collage = colle + traitement de surface

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Quelles colles existe –t-il ?

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Colle à action physique

• Colles à l’eau •Végétales, animales, minérales, synthétiques : vinylique, acryliques, élastomères aminoplastes

•Exemple : colle à bois, bâton de colle pritt, …

• Colles à solvant organique •Dérivés cellulosiques, pvc, acétate de vinyle, acryliques. Adhésifs à base de caoutchouc synthétiques. Films adhésifs activés par la chaleur ou la pression*.

•Exemple : colle « tout » UHU

• Adhésifs thermofusibles •Éthylène acétate de vinyle, polyesters, polyamides

•Exemple : colle « chaude » en pistolet

Colle à action chimique = colles

structurales

• Époxydes

• polyuréthane

• Cyanoacrylates

• Anaérobies

• thermostables

Quelle colle choisir ?

Quelles sont les performances attendues ?

Durée de vie « extra-longue »

Colles à action chimiques

Les colles à action physique sont souvent réversibles !

Tenue mécanique « extra-forte »

Colles à action chimiques

Des fois, les matériaux collés se « cassent » AVANT la colle

Les colles à action physique sont souvent moins solides et moins rigides

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Quelles sont les étapes à respecter pour réaliser un « bon » collage ?

Dégraissage

Traitement de surface / accroche mécanique

Mélange des constituants

Application de la colle

Mise en contact des différentes parties

Polymérisation/séchage/refroidissement

« démoulage »

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Comment réaliser une bonne accroche mécanique pour les matériaux composites?

Tissus d’arrachage

État de surface avec une rugosité adaptée pour le collage

Protection contre la contamination

Retiré le plus tard possible

Ponçage local éventuel (sans endommager les fibres)

Dégraissage (enlever les contaminants)

Collage (films, colle normales, …) souvent des EPOXYs car compatibles avec la résine.

Les inserts métalliques sont :

Traités chimiquement ou mécaniquement

Présentent des cannelures, stries d’usinages, rayures, …

Sablés, grenaillés, poncés. 17

EXEMPLE DE COLLAGES

Application des différents types de colle

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Exemple pratique : Collage multi-matériau

Section Centrale

4 types de colles

Colle composite/métal « souple »

Silicone haute température

Colle composite/métal « rigide »

Araldite 4859

Colle composite/composite

Araldite 2014

Colle avec rattrapage de jeu

Colle moussante Redux 212

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pots

cartouches

films

Photos exemple

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Silicone haute température Araldite 4859

Araldite 2014 + Redux 212

Araldite 2014 + Redux 212

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Assemblage du couvercle du rotor : Araldite 2014

Autre exemple : Prototype de l’hélicoptère Sherpa (SAGITA)

Bénéfices du collage

Possibilité d’assembler des matériaux de nature différente

Des tolérances plus importantes peuvent être appliquées

Risque de corrosion supprimé ou atténué

Répartition régulière des contraintes

Possibilité d’assembler des matériaux très minces ou d’épaisseurs différentes

Pas d’affaiblissement des substrats par des trous de rivetage ou de vissage

Tenue à la fatigue et au choc améliorée

Rigidité des assemblages augmentée

Isolation acoustique, thermique et électrique

Esthétisme et gain de poids

Possibilité d’automatiser la fabrication

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Limitations du collage

Résistance mécanique à chaud faible

Mauvaise résistance au fluage

Préparations de surface toujours nécessaires et parfois sévères des matériaux à assembler

Temps de mise en œuvre parfois long et coûteux en équipement et en énergie (nécessité d’autoclave, étuve, lampe UV)

Faible résistance pour des atmosphères dont l’humidité relative dépasse 65%.

Décollement impossible si éléments mal assemblés

Toujours concevoir les éléments pour les assembler par recouvrement.

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Questions ?

Merci pour votre attention Visitez :

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