Les expertises de l’IRT Jules Verne mises en avant lors du salon JEC World 2023

Afin de répondre aux besoins des filières industrielles stratégiques – aéronautique, automobile, énergie et navale –, l’IRT Jules Verne travaille en partenariat avec les acteurs industriels et académiques de référence dans le domaine des procédés de fabrication. L’Institut pilote ainsi des projets de R&D aux côtés d’Airbus, Daher, Chantiers de l’Atlantique, Faurecia (entreprise du Groupe FORVIA), Fives, Naval Group, Engie, Arkema, pour ne citer que quelques exemples. En plus de dix ans, l’IRT Jules Verne a développé un savoir-faire technologique reconnu. Les expertises de ses équipes s’expriment au travers de procédés de fabrication innovants permettant d’associer les composites à des matériaux plus traditionnels (acier, aluminium, etc.) pour répondre aux contraintes d’allègement et permettre l’intégration de fonctions dans le cadre de la production de pièces complexes.

L’IRT Jules Verne propose des solutions complètes et personnalisées aux industriels qu’il accompagne dans leur démarche d’innovation. Outre les compétences techniques et des équipements de pointe, les entreprises ont accès à un réseau de compétences unique, associant partenaires industriels et académiques réputés dans le domaine des composites et des procédés de fabrication.

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Les dernières réalisations exposées à JEC World 2023

• AFAL – Mise en œuvre robotisée de tissus préimprégnés

Dans le contexte actuel, les technologies de drapage automatique sont peu adaptées aux petites pièces et nécessitent l’intervention d’opérateurs spécialisés. Si leurs compétences sont indispensables pour les pièces complexes, il est intéressant de réfléchir à l’automatisation pour les pièces plus simples.  Ainsi, on peut imaginer un couple homme/machine permettant de tirer le meilleur de chaque pièce, c’est-à-dire la rapidité et la répétabilité d’un robot et la dextérité et le jugement d’un drapeur expérimenté. AFAL a été conçu pour répondre à ce besoin. Suite à une première étude aux résultats prometteurs, l’IRT et ses partenaires industriels poursuivent leurs travaux autour de l’automatisation du drapage dans le cadre d’un nouveau projet démarrant en 2023.

Les acteurs du projet : IRT Jules Verne | Daher

• FIBIAS – de la fibre imprégnée à la structure

L’intégration de composites dans les chaînes de production se heurte aujourd’hui à plusieurs problématiques : matériaux chers, temps de cycle longs, opérations de reprise nombreuses, automatisation trop faible. La pièce prototype issue du projet FIBIAS porte sur la mise en œuvre de composites thermoplastiques dans la réalisation de pièces automobiles de grandes dimensions. Cette pièce de siège central de banquette arrière de voiture a été réalisée par estampage surmoulage de verre/polyamide. Elle a été réalisée par un procédé one-shot et intègre l’ensemble des fonctions de la pièce réelle : iso fixe, raidissage par nervurage, inserts métalliques pour assemblage …

Les acteurs du projet : IRT Jules Verne | Faurecia

• FOIL – pièce structurelle sandwich double courbure

L’objectif de ce démonstrateur est double. Il vise à démontrer la processabilité de la fibre de carbone FORCE¹ et à prouver la possibilité de réaliser une pièce composite complexe à faible impact environnemental, en utilisant des matériaux biosourcés et des procédés à haut rendement.

La pièce a été fabriquée en utilisant trois procédés principaux : Tout d’abord, une mousse a été usinée pour obtenir la forme finale de la pièce. Ensuite, la préforme en carbone a été réalisée en utilisant la technologie Tailored Fiber Placement (TFP) permettant de produire des préformes de forme nettes (sans rebut) et mécaniquement optimisées. Enfin, la préforme carbone et la mousse ont été installées dans un moule fermé permettant d’imprégner la matrice par Resin Transfer Moulding. Ce processus nécessite la quantité exacte de résine et une quantité limitée de consommables.

Les acteurs du projet : IRT Jules Verne

• DESCARTES – Cadres de fuselage par drapage TFP (Tailored Fibre Placement) de fils comêlés C/PEKK

L’objectif de ce projet est de réduire les coûts de fabrication de cadres de fuselage en C/PAEK. Ces pièces sont particulièrement complexes avec un profil en Z évolutif et un rayon de courbure variable.  Après une phase d’étude, le procédé retenu pour son potentiel économique est la dépose par Tailored Fiber Placement (TFP) d’un fil comêlé de carbone de matrice PEKK, ce qui consiste à juxtaposer des fils en les brodant sur un support textile.  La pièce finale est obtenue en pressant à chaud la préforme TFP. La pièce présentée à JEC WORLD 2023 est le deuxième démonstrateur du projet, sur lequel la technologie a été appliquée à des singularités retrouvées dans les cadres les plus complexes : Rayon de courbure de 1500 mm, prise d’épaisseur, hauteur d’âme variable. On peut voir une préforme réalisée sur une machine ZSK puis formée en étuve, ainsi que cette même préforme après un cycle de consolidation sous presse.

Les acteurs du projet : IRT Jules Verne | Arkema| Airbus | Airbus Atlantic | Cetim |Cousin Composites |CQFD Composites |Duqueine Composites| Latécoère

Un stand commun « Alliance Matériaux » pour découvrir la synergie des 3 IRT

Cette année, au JEC WORLD 2023, l’IRT M2P, l’IRT Jules Verne et l’IRT Saint Exupéry vous accueilleront sur leur espace commun « Alliance Matériaux ».

Vous pourrez y découvrir l’ensemble des solutions et synergies des trois IRT dans le domaine des Matériaux & Procédés au service de la transformation environnementale et digitale de nos industries. Ils vous présenteront leurs dernières innovations et leur expertise pour le développement,  l’optimisation et la simulation de matériaux et procédés composites adaptés à des secteurs et marchés très différents (aéronautique, automobile, énergie, BTP, etc.)

FIT Alliance Matériaux regroupe les Instituts de Recherche Technologiques (IRT) Jules Verne, MP2 et Saint Exupéry qui mutualisent leurs compétences, plateformes, moyens et expertises pour l’industrie de demain dans le cadre du plan d’investissement « France 2030 ».

Un premier démonstrateur commun exposé à JEC World 2023

Les trois IRT ont débloqué des fonds propres dans le cadre de projets d’innovation afin de développer des démonstrateurs communs répondant à des enjeux technologiques. Le premier démonstrateur développé et présenté au JEC WORLD 2023 stand H6-R71, est représentatif d’une canalisation d’air pour les avions de ligne vendue par la société LIEBHERR Aerospace. La canalisation est obtenue par l’assemblage de deux pièces au niveau des zones surmoulées.

Ce démonstrateur a été conçu pour caractériser la résistance des zones surmoulées lors que les canalisations sont soumises à une forte pression d’air.

Cette pièce permet de mettre en lumière les synergies existant entre les trois instituts ainsi que leurs domaines de compétences respectifs : L’IRT Saint Exupéry a produit les pré-impregnés carbone/PEEK qui ont ensuite permis à l’IRT M2P de réaliser l’étape de drapage par le procédé Automated Fiber Placement (AFP). L’estampage et le détourage des flancs ont également été réalisés à l’IRT M2P avant transmission des plaques consolidées à l’IRT Jules Verne qui a mis en forme et surmoulé la matière grâce à son équipement dédié. La finalisation du démonstrateur a été réalisée par l’IRT Saint Exupéry avec la fonctionnalisation par impression d’une piste électrique et le contrôle par tomographie.

Rencontrez l’IRT Jules Verne, et les Instituts de Recherche Technologiques (IRT) M2P et Saint Exupéry sous la bannière de FIT Alliance Matériaux, à JEC World 2023, hall 6, stand R71.