JD'C Innovation Présenté lors de "l'Usinage et assemblage des matériaux composites" - 26 septembre 2013 - Chambre des Métiers - Luxembourg

1. JD’C Innovation
Les techniques d'assemblage
des matériaux composites
dans l’industrie aéronautique.

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Contenu
Introduction & activités de JD’C Innovation
Les techniques d'assemblage des matériaux
composites dans l’industrie aéronautique
Techniques d’assemblage
Comment coller ?
Exemples de réalisation

3. IntroductionIntroduction

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Atouts
Les Ateliers Jean Del’Cour ont créé JD’C Innovation en 2006 dans le but
de diversifier leurs activités et de proposer des services dans le domaine
de la haute technologie
Etre société du groupe JD’C permet une organisation souple et réactive :
Synergie au niveau ressources humaines
Support administratif
Support logistique
…
CA de l’ordre de 1 million € - Une équipe de 2 ingénieurs et 9 techniciens
Un système qualité EN 9100 capable de répondre aux requis des activités
high-tech.
Société Anonyme à Finalité Sociale (S.A.F.S.) :
Par le développement de ses activités, JD’C Innovation s’engage à fournir du
travail à des personnes défavorisées (handicap, parcours scolaire réduit …)

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Activités : Domaines principaux
Aéronautique
Défense
Médical
Automobile
Energie verte

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Activités : Matériaux composites
Industrialisation, production et commercialisation de
composants en matériaux composites suivant la technologie du
« hand lay-up » à l’aide de tissus pré imprégnés (résine époxy
chargée en fibres de verre ou de carbone)

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Activités : Assemblage multi matériaux
Assemblage après usinage/ajustage
par collage à chaud ou à froid
par soudure (ultrasons)
Réalisation d’ensembles en matériaux légers
Aluminium, PVC, plastique, matériaux composites, résines
Intégration d’éléments de connectique

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Activités : Process industriel
Conception de pièces en matériaux
composites
Logiciel de CAO 3D : SolidWorks
Industrialisation pour la fabrication de
pièces en matériaux composites
Mise au point des gammes de fabrication
Conception des outillages spécifiques
Opérations tracées et suivies via ERP
Polymérisation sous vide en autoclave
Chaînes d’intégration diverses
bacs ou récipients en plastique intégrant des éléments, notamment
électroniques (puces RFID)
=> la traçabilité pour la grande distribution
Luminettes pour le médical

9. Les techniques d'assemblage
des matériaux composites
dans l’industrie aéronautique.

10. Assemblage des matériaux composites
Aéronautique
Avion composé de nombreuses pièces différentes
Peaux
Raidisseurs
Nacelles
Portes
…
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11. Assemblage des matériaux composites
Assemblages = premier risque de rupture
Concentration de contraintes
Rivetage : Diminution de la section
Collage : Maintien de la compatibilité des déplacements
Favoriser autant que possible les pièces intégrées
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12. Assemblage des matériaux composites
2 types d’assemblages possibles
Assemblages mécaniques (rivetage)
Assemblages par collage
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Avantages Inconvénients
Technologie éprouvée Ajout de poids
Baseline pour les coûts Contraintes de serrage
Peut s’ajouter à des
soudures/collages
Beaucoup de main
d’œuvre nécessaire
Peu de risques
Avantages Inconvénients
Elargissement des
tolérances
Risques Modérés
Diminution du poids Cuisson nécessaire
Diminution du nombre
de rivets
Outillages

13. COMMENT COLLER ?
Collage = colle + traitement de surface
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14. Quelles colles existe –t-il ?
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Colle à action
physique
• Colles à l’eau
•Végétales, animales, minérales, synthétiques : vinylique,
acryliques, élastomères aminoplastes
•Exemple : colle à bois, bâton de colle pritt, …
• Colles à solvant organique
•Dérivés cellulosiques, pvc, acétate de vinyle, acryliques.
Adhésifs à base de caoutchouc synthétiques. Films adhésifs
activés par la chaleur ou la pression*.
•Exemple : colle « tout » UHU
• Adhésifs thermofusibles
•Éthylène acétate de vinyle, polyesters, polyamides
•Exemple : colle « chaude » en pistolet
Colle à action
chimique = colles
structurales
• Époxydes
• polyuréthane
• Cyanoacrylates
• Anaérobies
• thermostables

15. Quelle colle choisir ?
Quelles sont les performances attendues ?
Durée de vie « extra-longue »
Colles à action chimiques
Les colles à action physique sont souvent réversibles !
Tenue mécanique « extra-forte »
Colles à action chimiques
Des fois, les matériaux collés se « cassent » AVANT la
colle
Les colles à action physique sont souvent moins
solides et moins rigides
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16. Quelles sont les étapes à respecter
pour réaliser un « bon » collage ?
Dégraissage
Traitement de surface / accroche mécanique
Mélange des constituants
Application de la colle
Mise en contact des différentes parties
Polymérisation/séchage/refroidissement
« démoulage »
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17. Comment réaliser une bonne accroche
mécanique pour les matériaux composites?
Tissus d’arrachage
État de surface avec une rugosité adaptée pour le collage
Protection contre la contamination
Retiré le plus tard possible
Ponçage local éventuel (sans endommager les fibres)
Dégraissage (enlever les contaminants)
Collage (films, colle normales, …) souvent des EPOXYs car
compatibles avec la résine.
Les inserts métalliques sont :
Traités chimiquement ou mécaniquement
Présentent des cannelures, stries d’usinages, rayures, …
Sablés, grenaillés, poncés.
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18. EXEMPLE DE COLLAGES
Application des différents types de colle
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19. Exemple pratique :
Collage multi-matériau
Section Centrale
4 types de colles
Colle composite/métal « souple »
 Silicone haute température
Colle composite/métal « rigide »
 Araldite 4859
Colle composite/composite
 Araldite 2014
Colle avec rattrapage de jeu
 Colle moussante Redux 212
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pots
cartouches
films

20. Photos exemple
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Silicone haute températureAraldite 4859
Araldite 2014 + Redux 212
Araldite 2014 + Redux 212

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Assemblage du couvercle du rotor : Araldite 2014
Autre exemple : Prototype de l’hélicoptère
Sherpa (SAGITA)

22. Bénéfices du collage
Possibilité d’assembler des matériaux de nature
différente
Des tolérances plus importantes peuvent être appliquées
Risque de corrosion supprimé ou atténué
Répartition régulière des contraintes
Possibilité d’assembler des matériaux très minces ou
d’épaisseurs différentes
Pas d’affaiblissement des substrats par des trous de
rivetage ou de vissage
Tenue à la fatigue et au choc améliorée
Rigidité des assemblages augmentée
Isolation acoustique, thermique et électrique
Esthétisme et gain de poids
Possibilité d’automatiser la fabrication
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23. Limitations du collage
Résistance mécanique à chaud faible
Mauvaise résistance au fluage
Préparations de surface toujours nécessaires et parfois
sévères des matériaux à assembler
Temps de mise en œuvre parfois long et coûteux en
équipement et en énergie (nécessité d’autoclave, étuve,
lampe UV)
Faible résistance pour des atmosphères dont l’humidité
relative dépasse 65%.
Décollement impossible si éléments mal assemblés
Toujours concevoir les éléments pour les assembler par
recouvrement.
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24. Questions ?
Merci pour votre attention
Visitez :
www.jean-delcour.be
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