"Le thermoplastique a un avenir certain"
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ONERA
Quelle tendance se dégage actuellement en termes d’emploi des matériaux composites ?
Elle est de poursuivre l'effort d'intégration des matériaux composites, que ce soit pour le fuselage aussi bien que la voilure et ce, au sens large. Même pour les parties moteur, puisque la soufflante [du turboréacteur] de Safran est en composite tissé 3D en thermodurcissable. La volonté de vouloir augmenter la part de composites repose sur plusieurs raisons, dont la principale n’est autre que celle de l'allègement des structures. Par rapport aux avions commerciaux de type Boeing et Airbus et l’emploi du « tout métallique » avec beaucoup d'alliages d’aluminium et la génération des appareils des décennies 1950-1970, nous ne sommes pas loin d'avoir gagné 25 à 30 % en masse. Sur l’Airbus A350 typiquement, il y a déjà un peu plus de 50 % de matériaux composites.
Est-ce que d’autres fibres que celles de carbone peuvent être employées sur les matériaux composites ?
En ce qui concerne cette génération actuelle d’avions commerciaux, ces 50 % de composites sont presqu’exclusivement composés de fibres de carbone. Cette situation ne va pas a priori changer, parce que ces fibres disposent des meilleures propriétés thermomécaniques. Il est possible d’aller explorer, pour des raisons écologiques, des fibres végétales, le lin, etc. Mais leur emploi sera malheureusement très limité parce que leurs performances mécaniques seront insuffisantes. Ce qui explique pourquoi l’industrie va rester sur les fibres de carbone. En revanche, on ne trouve que des résines thermodurcissables actuellement, donc principalement des matrices époxy. A la fois pour des raisons de coûts, d'ordre environnemental et même d'ailleurs de rapidité de production, la possibilité de passer à du thermoplastique est extrêmement intéressante. Le thermoplastique a, en conséquence, un avenir certain en termes d’introduction sur les avions.
Quels éléments, pièces ou ensembles pourraient être intéressants pour l’emploi de thermoplastiques ?
Au niveau du fuselage, par exemple, cela pourrait concerner à la fois les cadres, les attaches, dégagé du fait qu’il y a notamment un enjeu clé au niveau de la partie assemblage.
Grâce aux thermoplastiques, nous pourrons nous affranchir de toutes les fixations, telles que rivets et associés. Mais pas seulement, puisque les thermoplastiques sont aussi envisagés pour le bord d'attaque, surtout en raison de leur résistance face aux chocs aviaires. Citons également le plancher, qui pourrait être réalisé en thermoplastiques. Sans oublier certaines pièces de cabine. Il y a donc une réelle tendance d'orientation vers le thermoplastique et son introduction à grande échelle sur les avions.
Quels types de résines sont employés ? Est-ce que les thermoplastiques offrent des caractéristiques plus intéressantes que les thermodurcissables ?