Mercredi 13 mai 2020, l’Institut de Soudure et Arkema, en partenariat avec Hexcel, Latecoere et Stelia Aerospace, ont remporté conjointement le « JEC Award 2020 » du jury dans la catégorie « innovation aéronautique » avec une technologie totalement innovante de soudure de composites thermoplastiques.

Cette solution développée et brevetée par l’Institut de Soudure et Arkema, respectivement experts en technologies de soudure et en polymères de spécialités, permet une soudure de très haute performance pour des composites thermoplastiques à destination du secteur aéronautique. Le nouveau procédé, d’abord développé pour l’assemblage de pièces de structures pour l’aéronautique en PEKK/carbone peut être utilisé aussi pour souder tout thermoplastique renforcé de fibres de carbone, de verre ou d’aramide.

Le développement des composites thermoplastiques dans l’aéronautique représente une belle opportunité dans les années à venir, mais pour être économiquement compétitives, les pièces en composites thermoplastiques doivent être assemblées par soudage plutôt que par des rivets. L‘innovation de cette nouvelle technologie de soudure repose sur le développement d’un procédé robuste, basé sur une tête de soudage par induction en dynamique, qui permet aux assemblages soudés d’atteindre le haut niveau de performances requis par les fabricants d’avions ou de pièces pour l’aéronautique.

Ce procédé innovant présente des avantages clés :

• Un coefficient de performance de soudure d’environ 85% par rapport au composite de référence,
• La réduction du nombre d’étapes de post-traitement,
• Un gain de poids,
• Une solution dynamique et entièrement automatisée /contrôlée,
• L’utilisation de matériaux thermoplastiques recyclables,
• Une faible consommation d’énergie due à un chauffage très localisé.

Hexcel, le partenaire stratégique d’Arkema pour le développement des composites thermoplastiques dans l’aéronautique, a fourni le matériau haute performance PEKK renforcé de fibres de carbone pour le soudage de haute qualité visé avec ce procédé.

Depuis début 2019, des études de faisabilité ont été menées avec Stelia Aerospace et Latecoere afin de valider la solution, particulièrement pour les structures de porte d’avion.

Depuis 2020, le principal objectif est d’augmenter la maturité de la technologie en l’appliquant pour des projets de développement de pièces aéronautiques spécifiques, ceci devant permettre, à terme, la qualification de la technologie pour ce secteur.

Crédit : Arkema