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Qu’est-ce qu’un matériau composite ?
À quoi sert-il ?
Nous maîtrisons les composites, dragage et autres procédés. Vous obtiendrez ainsi un produit alliant les bénéfices de deux matériaux grâce aux composites. Maîtriser ces procédés constitue donc un réel avantage. Nous réalisons ainsi des produits alliant différents matériaux ;
– Résine et fibre de verre
– Tissu et silicone
– Métal et PU, etc.
Définissons d’abord ensemble ce qu’est un matériau composite.
Un matériau composite se définit par l’assemblage d’au moins deux composants non miscibles. On parle d’ailleurs plus simplement de « composites » par réduction de langage
Les matériaux composites existent ainsi de manière :
– Naturels (type bois, textiles naturels)
– Artificiels. (Des exemples frappants sont par exemple le béton, les panneaux de bois agglomérés ou encore les cloisons de plâtres).
Un matériau composite se constitue de :
- D’abord d’une partie renfort (servant à reprendre les efforts, et pouvant être considéré comme l’armature)
- Ensuite d’une matrice (servant à transmettre les efforts mécaniques aux renforts et à protéger ceux-ci des conditions environnementales (UVs, etc.)
- Il est également possible d’envisager l’ajout d’additif. Exemple : le béton armé = composite béton + armature en acier
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Composites à matrice organique
Ce sont ceux que nous maîtrisons le mieux !
Par conséquent, il existe un grand nombre de matériaux composites. Ils sont en outre classés en fonction du type de matrice utilisé. La matrice peut d’ailleurs être réalisée sur base céramique, métallique ou organique.
Les composites à matrice organique constituent néanmoins une importante majorité. Nous allons donc plutôt nous focaliser dessus. Par base organique, on intègre d’ailleurs l’ensemble des matrices :
– Thermodurcissables (sur base résines type polyesters insaturés, époxyde, vinylester, phénoliques, polyimides et polybismaléimides)
– Thermoplastiques (PP, PA, PEI, PPS, PEEK)
Les renforts quant à eux sont constitués de fibres (courtes, longues ou continues) ou de charges. De toute évidence, la matière et la disposition des renforts impactent fortement les caractéristiques du composite.
Quel est l’intérêt d’un matériau composite ?
Et comment pouvons-nous vous aider
Cette amélioration générale des deux matériaux permet d’augmenter la qualité générale. En effet, on dit fréquemment que l’ensemble fait plus que la somme de ses parties. Le matériau composite permet donc de répondre ainsi à de nouvelles contraintes et utilisations. Des exemples parlants seront la légèreté, la rigidité à un effort, ou la tenue à certaines contraintes extérieures, etc. C’est pourquoi, l’utilisation des matériaux composites a explosé dans de nombreux domaines au cours des 50 dernières années. De plus, la recherche théorique et appliquée autour des matériaux composites se développe continuellement. Elle permet ainsi de répondre à des contraintes toujours plus poussées et nombreuses.
Les matériaux composites permettent également de réduire la consommation globale de matériaux. En effet, le gain sur les propriétés du nouveau matériau et l’amélioration de sa performance permettent d’utiliser moins de matière. Un exemple parlant a été envisagé par Mme Bernadette Bensaude-Vincent & Pierre Laslzo sur la Tour Eiffel. La construire en composites n’aurait nécessité que 2000T de matériau. C’est très peu en comparaison des 7000T d’acier utilisé à la fin du XXème siècle — « Eloge du mixte : matériaux nouveaux et philosophie ancienne »
Quel sont les limites et les désavantages des composites ?
Et pourquoi sont ils tout de même utilisés ?
Toutefois, une des problématiques majeures des composites est la fin de vie. Les traiter représente une grande difficulté du fait de leur structure non homogène. Cela rend très difficile le recyclage et va à l’encontre du développement durable.
Des recherches débutent sur les bio composites. Les résultats nous rapproche plus de produits recyclables que biodégradables. Cela pose des problèmes éthiques aux utilisateurs sur l’impact qu’aura le matériau sur l’environnement. La réalisation composite, via drapage et autres procédés, est ainsi peu écologique.
À cet aspect peu environnemental s’ajoute d’autres contraintes ;
– Une forte technicité demandée
– Un coût relativement élevé des matériaux (en comparaison d’autres matières)
– Une relative complexité pour la réalisation composite, via drapage et autres procédés
– Jeunesse des processus industriels de mise en forme
Ces contraintes ont limité l’extension des composites à l’ensemble des marchés et des domaines.
Cependant, les composites sont utilisés dans les domaines les plus techniques. L’aérospatial, spatial, médical, automobile ou dans le sport professionnel sont des exemples frappants. Le composite, via drapage et autres procédés a également tendance à s’imposer sur certains produits standards. Aujourd’hui, dans le sport ; raquettes de tennis, paire de ski, cannes. Ou encore dans le domaine médical ; prothèses, etc.
Les composites offrent en outre des solutions incroyables dans les domaines très exigeants. Là, l’impact prix du développement du produit est bien moins important que les gains observés à l’utilisation. La réduction de poids d’un composant en aérospatial ou aéronautique illustre bien cet aspect.
Mise en forme des composites
Et intérêt de notre société dans ces procédés
La mise en forme des matériaux composites peut intervenir via différents procédés. Ceux-ci peuvent être manuels ou mécanisés. Des outils seront tjours nécessaires et s’amortiront sur la quantité de pièces à produire. Le choix se fera donc en fonction des caractéristiques d’utilisation et des quantités à produire. Ainsi, les procédés manuels sont plus adaptés à la petite série.
Nous pouvons vous accompagner à différents niveaux ;
Dans la conception, le développement et la réalisation de vos outils. Nous avons 5 sites spécialisés dans la réalisation d’outils et capables de répondre à 100% de vos attentes. Ils possèdent chacun leurs propres spécifications, capacités et expériences. Nous serons donc cohérents si vous souhaitez réaliser des outils pour :
– Procédés manuels (moulage au contact, drapage de préimprégnés, moulage sous vide)
– Procédés mécanisés (moulage par compression SMC/BMC, injection des thermodurcissables RTM/RIM, filière de pultrusion)
Nous sommes aussi en mesure de réaliser tous les outils et gabarits périphériques à la réalisation de pièces composites. Ceux-ci sont réalisés dans nos ateliers pour différents domaines (automobile, aéronautique).
- Outils de détourage de pièces
- Gabarits d’assemblage, de collage et de contrôle
- Outils de perçage
- Gabarits et outils de mortaisage…
- Posages de reprise
Réalisation de pièces composites
Nous travaillons également fréquemment sur la réalisation de pièce unitaire, de préséries et de petites séries de pièces drapées. Qu’il s’agisse de moulage au contact ou de drapage de préimprégnés, nos réalisations interviennent dans différents domaines ;
– Aéronautique
– Energie
– Naval
– Reprise en petite et moyenne série de pièces composites réalisées par nos clients (détourage, perçage, usinage).
Contactez-nous !
5 ateliers d’usinage à votre disposition
N’hésitez pas à vous rapprocher de nous pour avancer ensemble sur vos projets. Qu’il s’agisse d’ailleurs de vous fournir un outil, un gabarit, ou une prestation complète. Mais également si vous recherchez à détourer ou usiner vos pièces composites. Nous mettrons alors l’un de nos 5 ateliers d’usinage à votre disposition !
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