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Matériaux

Coordinateurs : Hubert SCHAFF et Bénédicte GAUTHIER-PREVOST 

 

Ma1 - Les composites thermoplastiques aéronautiques : enjeux et applications

Mardi 19 avril 2016 de 09h00 à 12h00

Actuellement dans le domaine de l’aéronautique, on observe un regain d’intérêt pour les composites thermoplastiques hautes performances par l’ensemble des acteurs de la chaine de valeur. Les composites thermoplastiques présentent de nombreux avantages peu exploités par rapport aux composites thermodurcissables et aux métaux.

Cette session sera l’occasion dans un premier temps de faire un bref statut des applications actuelles et procédés utilisés. La grande diversité de procédés de mise en œuvre associés à la technologie des composites thermoplastiques permet d’envisager une multitude de pièces structurales différentes. Ainsi, Airbus a élaboré une stratégie de développement de la technologie en définissant des applications cibles à court, moyen et long termes.

Cette approche, basée sur une augmentation de la complexité des pièces, permet de lever progressivement les verrous technologiques. Les exigences principales d’Airbus seront montrées à travers quelques cas d’application qui permettront de lancer le débat.

Emilie LUCHE et Jean-Florent LAMETHE, Airbus Opérations SAS

 

Ma2 - Corrosion – Challenges et développements

Mardi 19 avril 2016 de 14h00 à 17h00

Une illustration des retours en service sera présentée pour les avions de la gamme Falcon et des programmes militaires. L'analyse synthétique des causes racines sera évoquée car elle conditionne les actions de corrections ou de maintenance renforcée. De nouveaux opérateurs civils peuvent, de par des environnements plus sévères, nous imposer de déployer de nouvelles stratégies de protection ou maintenance.

Concernant la durabilité à la corrosion de nos cellules aménagées, dont l’efficacité des traitements est essentiellement basé sur un retour en service long terme faute de modélisation ou d’essais accélérés vraiment représentatifs, vient se greffer un challenge majeur : nous sommes contraints à faire des ruptures technologies concernant les traitements anti-corrosion de par les interdictions environnementales (exemples  : suppression programmée du chrome VI ou du cadmium).

Saurons-nous garantir la non régression de la durabilité de nos cellules ?

La prise de conscience du challenge est-elle suffisante par tous les acteurs ?

Que devons-nous développer ?

 

Philippe VAUTEY, Dassault Aviation

 

Ma3 - Les matériaux multifonctionnels : un levier majeur de réduction de coût

Mercredi 20 avril 2016 de 09h00 à 12h00

Depuis plus d’une vingtaine d’années, de nombreuses recherches ont été réalisées autour du développement de matériaux multifonctionnels haute performance. Le nombre d’innovations intégrées au niveau des composants structuraux aéronautiques et spatiaux reste cependant très faible. Ceci s’est expliqué dans le passé par une dégradation au niveau des performances de la fonction primaire du matériau et également par le coût de ces matériaux. L’IRT est sollicité à l’heure actuelle pour développer en collaboration avec ses membres de tels matériaux tout en travaillant sur la réduction des coûts des futurs produits. Il est donc légitime de se poser la question comment ?
Quelques thématiques telles que s’intéresser aux nouvelles familles de matériaux, aux nouveaux procédés, à un domaine plus vaste que celui des matériaux sont certainement des pistes pour relever ce challenge. Est-ce qu’il en existe d’autres ? C’est autour de de thème que nous pourrons débattre, lors de cet entretien.

 

Delphine CARRONNIER,  IRT St Exupéry

 

Ma4 - Les solutions aluminium pour les aéro-structures : quelles perspectives ? 

Mercredi 20 avril 2016 de 13h30 à 16h30

Dans un contexte d’augmentation de la part des composites dans certains avions, en particulier longs courriers, tels que l’Airbus A350 ou le Boeing B787 Dreamliner, l’industrie de l’aluminium a mis sur le marché des familles d’alliages innovants - à basse densité, à propriétés améliorées et toujours recyclables - au premier rang desquels des alliages Al-Cu-Li de nouvelle génération. Constellium a en quelque sorte montré la voie en créant à Issoire la première fonderie totalement industrielle destinée à la production de ces alliages. Ses solutions, connues sous la marque AIRWARE®, ont rapidement rencontré un important succès commercial et la capacité de la fonderie AIRWARE® d’Issoire vient juste d’être doublée grâce à la mise en service d’une deuxième tranche.

Les alliages 2050 et 2198, respectivement utilisés pour les nervures de l’A350 et le fuselage du Bombardier C-Series, sont sans doute les plus connus aujourd’hui.
Toutefois, ils ne constituent que les prémisses d’une offre plus large en cours de développement, qui sera notamment destinée aux futurs avions dérivés des appareils existants, à structure majoritairement métallique.

Cette présentation détaillera ainsi les perspectives de développement de nouveaux produits qui existent aujourd’hui pour la voilure, le fuselage ou les structures internes des futurs avions.
Nous nous attacherons également à présenter l’état des connaissances en matière de compréhension des phénomènes métallurgiques à l’origine des gains de performance que ces alliages peuvent offrir (notamment en matière de résistance à la fatigue et à la corrosion et en plus de l’abaissement de densité et de l’augmentation du module d’Young caractéristiques des alliages au lithium).
Nous mettrons en évidence les questions qui restent à approfondir et peuvent ainsi constituer des thèmes de recherche pour la communauté scientifique, qu’elle soit industrielle ou académique.

Afin de remplir les exigences des avionneurs en matière d’allègement, de performance, de capacité à suivre des cadences de production de plus en plus fortes, ainsi que de contrôle des coûts complets, ce développement d’alliages doit par ailleurs se faire en parallèle de réflexions sur l’optimisation du design des pièces (pour tirer le meilleur parti des gains de performance apportés par les alliages), ainsi que sur les procédés de fabrication associés (mise en forme, assemblage : rivetage, soudage, collage etc…). Ceci requiert une collaboration de plus en plus étroite entre les fournisseurs d’aluminium et les acteurs de l’industrie aéronautique afin de rassembler toutes les connaissances nécessaires à l’atteinte d’un optimum global. Ce sera l’objet de la troisième partie de la présentation.C’est en travaillant de cette façon holistique que des gains de poids supérieurs à 20% pourront être atteints, tout en maîtrisant les coûts, faisant de l’aluminium une solution compétitive pour les structures aéronautiques du futur.

 

Sylvain HENRY, Constellium