Sur le salon JEC World 2024 (du 5 au 7 mars 2024 à Paris-Nord Villepinte), le Cetim met en avant ses services et solutions adressant l’ensemble de la chaîne de valeur des composites pour une intégration réussie de ces matériaux dans les applications industrielles.
Le centre met en lumière, cette année, les applications composites en lien avec l’hydrogène et le recyclage, à travers l’exposition de nouveaux démonstrateurs issus de la R&D Cetim et la présentation de nouveaux équipements.
Le Cetim, acteur clef du déploiement de la filière Hydrogène
Parmi les produits présentés figure un analyseur thermomécanique cryogénique (TMA), unique en France, qui permet de caractériser le coefficient de dilatation thermique (CTE) de tous types de matériaux de -269°C à +220°C. Grâce à cet équipement, les industriels peuvent mieux comprendre le comportement des matériaux à des températures cryogéniques et faciliter le développement de pièces en contact avec l’hydrogène liquide dont la température de fonctionnement peut atteindre -253°C. Ceci est particulièrement critique dans le cas de matériaux anisotropes, comme les composites, ou d’assemblages multi-matériaux, car les différences de CTE conduisent à des contraintes internes qui ont un impact sur la résistance mécanique résiduelle.
Également présenté : HySPIDE TP, un nouveau système robotisé du Cetim pour la fabrication de réservoirs H2. Avec cet équipement, le placement de tape (Laser Assisted Tape Placement/LATP) est en passe de devenir une solution viable pour la production de réservoirs à hydrogène en composites thermoplastiques, HySPIDE TP affichant des performances accrues qui permettent d’envisager de produire ce type de pièces à des coûts compatibles avec l’industrie.
Le Cetim expose par ailleurs un réservoir de stockage H2 à haute pression en composite thermoplastique. Ce réservoir de 63 L est destiné aux applications de transport. Il permet de stocker 2,6 kg d’H2. Fabriqué avec HySPIDE TP, il a été conçu grâce aux méthodes de conception et de calcul optimisées du Cetim qui permettent de coupler les spécificités matériaux et les avantages du procédé, limitant notamment les surcouches au niveau des dômes en réduisant les surépaisseurs de matière et diminuant la masse totale du réservoir.
Les experts du Cetim tiennent également à partager les avancées de projets collaboratifs nationaux et européens dans lesquels le centre est impliqué via son programme HyMEET (Hydrogen Materials and Equipments Engineering and Testing), comme le projet STOHYC (STOckage d’HYdrogène Cryogénique) du programme ZEROe d’AirBus ou encore les avancées suite au projet Thor(Thermoplastic Hydrogen tanks Optimised and Recyclable).
Focus sur la recyclabilité
Comment faire d’un déchet une nouvelle matière d’intérêt ? Le Cetim œuvre, via son programme Cedre, à la création de nouvelles filières de valorisation pour sécuriser les sources d’approvisionnement des industriels dans une perspective d’économie circulaire.
Car la réduction de la consommation des matières premières – au cœur d’enjeux réglementaires, économiques et géopolitiques – nécessite une amélioration des procédés et une diminution des intrants et des déchets. Des logiciels d’optimisation mis au point par le Cetim permettent de fabriquer une pièce quasiment à la côte. Des procédés de matriçage, de fabrication additive ou encore des outils numériques d’optimisation de production sont également proposés aux industriels.
Sur le salon JEC World, le Cetim expose par ailleurs une trappe d’accès technique en matériaux composites recyclés, fabriquée en circuit fermé grâce à la nouvelle version du procédé de recyclage Thermosaïc, et issue du projet Terra Preta, une collaboration Cetim, Sogeclair, Airbus et Safran Seats.
La nouvelle version du procédé de recyclage Thermosaïc du Cetim permet en effet de récupérer les déchets de production de trappes d’accès au réservoir d’avion, fabriquées en composites carbone-PPS, et de les réutiliser pour la fabrication de trappes d’accès techniques aux contraintes mécaniques moins importantes.
Le procédé de recyclage du Cetim offre ainsi une alternative économique aux matériaux vierges avec une forte réduction de l’empreinte carbone, grâce à la réutilisation de +70% des déchets en circuit fermé.
La technologie Thermosaïc du Cetim a été primée au JEC Awards en 2018. Sa nouvelle version offre notamment la possibilité de recycler par voie thermo-mécanique des matériaux composites incluant ceux à hautes performances (fibres de carbone, polymères hautes températures > 400°C).
Les démonstrateurs du projet Terra Preta sont également visibles sur l’Espace Planet de JEC et sur le stand Sogeclair.
Exposition du Krueger Flap
Fabriqué en composites thermoplastiques avec le procédé Spide, TP du Cetim, récompensé aux JEC Composites Innovations Awards 2023 dans la catégorie « Aerospace/Process », le Krueger Flap est une pièce conçue par le Cetim, en partenariat avec Loiretech, AFPT GmbH, Etim et Sonaca SA, dans le cadre du projet de R&D européen Swing (programme européen Clean Sky 2, « pour des ailes plus efficaces et des avions plus efficients »). Le procédé Spide TP a permis d’atteindre des performances industrielles surpassant les solutions existantes et permet d’envisager des cadences de production plus élevées, avec une meilleure stabilité du process, ainsi qu’un produit de qualité améliorée et recyclable en fin de vie.
Plus de 40 ans de R&D et d’expertise dédiés aux matériaux composites
Le Cetim accompagne les industriels depuis plus de 40 ans dans le déploiement des composites et l’amélioration des performances de leurs produits. Ses 120 experts dédiés interviennent sur toute la chaîne de valeur des composites pour un accompagnement global, répondant à toutes leurs problématiques, quel que soit leur niveau de maturité :
- Étude de faisabilité technico-économique de concepts innovants
- Design-to-cost, dimensionnement de pièces, simulation de procédé
- Développement et industrialisation de procédés de fabrication innovants :
- Procédé de thermoformage haute cadence, QSP, Jec Award 2015
- Procédé laser de placement de tape (LATP), SPIDE TP, Jec Award 2023
- Procédé HySPIDE TP, nouveau système robotisé du Cetim pour la fabrication de réservoirs H2
- Assemblage multi matériaux : du choix de la technologie à la validation
- Bancs d’essais sur mesure, essais multiphysiques, simulation
- Caractérisation et qualification de structures et de composants
- Contrôles non destructifs, suivi de production (essais)
- Analyses de défaillance, expertises de pièces et de peintures
- Technologies innovantes de recyclage des composites TP avec le procédé Thermosaïc – Jec Award 2018
- Près de 30 formations Cetim Academy dédiés aux composites couvrant toute la chaîne de valeur : matériaux, conception, fabrication/contrôle, finition/décoration, analyse de défaillances, QHSE, recyclage, etc.
Photo : plaque Thermosaic et trappe d’accès issue de Terra Preta © Cetim