R&D Rescoll : Premier laminé Toray LM-PAEK pour le projet Clean Sky MECATESTERS
Rescoll’Blog / 8 octobre 2019
KVE Composites Group et Rescoll coopèrent dans le cadre d’un projet mené par GKN Fokker pour développer la caractérisation micromécanique des joints co-consolidés thermoplastiques pour fuselages d’avions.
Le premier stratifié fabriqué à partir du ruban unidirectionnel (UD) LM-PAEK de Toray Advanced Composites (Morgan Hill, Californie, États-Unis) pour le projet MECATESTERS Clean Sky 2 a été traité en autoclave au Centre de recherche en composites thermoplastiques (TPRC, Enschede, Pays-Bas). Il s’agit du premier d’une série de laminés qui seront produits, soudés et testés dans le cadre de ce projet de 30 mois (JTI-CS2-2018-CS2-2018-CFP08-LPA-02-25) de l’initiative Clean Sky 2 Large Passenger Aircraft. MECATESTERS a pour objectif de valider le soudage par induction et par conduction de laminés composites thermoplastiques fabriqués à partir de bandes UD pour des applications aéronautiques industrielles.
Lancé en avril 2019, KVE Composites Group (La Haye, Pays-Bas) et Rescoll (Pessac, France) travaillent avec le chef de projet MECATESTERS, GKN Fokker (Hoogeveen, Pays-Bas), pour mieux comprendre le comportement micromécanique des interfaces soudées des complexes à base de bandes UD, une compréhension actuellement limitée aux complexes en carbone. Des questions telles que le vieillissement, la cicatrisation, les paramètres de transformation et la durabilité doivent être étudiées plus en détail afin d’élaborer une approche cohérente. Il s’agit d’une étape clé dans la progression de ces technologies vers une utilisation généralisée dans le secteur aérospatial.
Ce projet étudiera de nombreux aspects de l’assemblage thermoplastique en utilisant ce qui a été identifié dans Clean Sky 2 comme les deux méthodes de soudage thermoplastique les plus prometteuses et les plus matures pour les composites thermoplastiques renforcés de fibres de carbone dans l’aérospatiale : le soudage par induction et le soudage par conduction.
Le soudage par induction a été mis au point par le groupe KVE Composites pour le soudage en continu de structures aérospatiales. Il est utilisé commercialement par GKN Fokker pour la production des gouvernails et ascenseurs Gulfstream G650 et Dassault 6X et par Aviacomp pour le soudage des panneaux d’accès aux réservoirs de carburant de l’Airbus A220.
Le soudage par conduction a été développé par GKN Fokker dans le cadre du projet TAPAS-2 pour les applications de soudage par points.
L’objectif principal est d’évaluer et de valider ces deux méthodes de soudage pour des composants thermoplastiques de fuselage typiques à base de rubans UD en fibre de carbone / LM-PAEK et de développer une compréhension complète de leur comportement micromécanique.
Pour atteindre ce but, quatre objectifs clés ont été fixés, qui rendront le projet MECATESTERS réaliste et réalisable dans le délai proposé de 30 mois :
– Évaluer l’effet des conditions de surface sur l’interface soudée
Un examen détaillé des différents types de surface fournira des directives claires pour la production et l’entretien en ce qui concerne l’état de surface.
– Examiner les effets du vieillissement sur la durabilité des pièces en fibre de carbone UD/LM-PAEK.
L’évaluation du vieillissement sur la durabilité des pièces en fibre de carbone UD/LM-PAEK fournira des informations précieuses pour établir les intervalles d’entretien suggérés, les tolérances techniques et les durées de vie.
– Effectuer une comparaison des fenêtres de process pour les méthodes de soudage
Deux méthodes de soudage sont sélectionnées et étudiées afin de fournir une solution de haute qualité, performante et adaptée à l’industrie pour le soudage thermoplastique des pièces en fibre de carbone UD/LM-PAEK.
– Effectuer des essais mécaniques pour valider la performance des joints soudés.
Le projet MECATESTERS fournira une analyse détaillée du comportement microstructurel des assemblages thermoplastiques soudés afin de sélectionner et d’appliquer la technologie d’assemblage la plus optimale.
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Auteur : Ginger Gardiner Rédactrice en chef, CompositesWorld
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