L’impact du soudage statique par conduction des composites thermoplastiques pour l’aéronautique

Clôturé fin 2024, le projet SPECTRA marque une avancée significative dans le domaine du soudage par conduction des structures aéronautiques. Piloté par l’IRT Jules Verne, le projet a rassemblé des acteurs de premier plan tels qu’Arkema, PINETTE PEI, CERO, et des leaders de l’aéronautique comme AIRBUS, AIRBUS Atlantic, HUTCHINSON et Safran.

Une technologie d’avenir pour des enjeux industriels forts

SPECTRA visait à répondre aux enjeux d’assemblage des composites thermoplastiques hautes performances en augmentant la maturité du procédé de soudage statique par conduction, tout en contribuant à l’allègement des structures, à la réduction des coûts et à l’accélération des cadences de production.

Au coeur du projet : la volonté d’AIRBUS de réduire l’impact environnemental des aérostructures en allégeant leur masse et en améliorant leur efficacité et leur durabilité. « L’industrialisation de ce procédé est primordiale », explique Damien SIREUDE, R&T project Manager chez AIRBUS Atlantic.

Combiner Simulation et Expérimentation pour atteindre le « first time right manufacturing » (bon du premier coup)

Le développement de la technologie s’est appuyé sur une approche itérative, associant étroitement simulation thermique et expérimentations. Le préimprégné d’Hexcel HexPly® à résine thermoplastique Kepstan® d’Arkema a été testé à différentes échelles, depuis le coupon jusqu’à un cas d’étude complexe défini par les partenaires du projet. La démarche a permis de définir rapidement et avec précision les paramètres procédés, de concevoir des outillages innovants et compacts, et de réaliser des soudures d’une très bonne qualité avec l’atteinte des propriétés mécaniques attendues.

« La maîtrise thermique, essentielle dans des zones encombrées de pièces préassemblées, a été au coeur de nos préoccupations. Chauffer et refroidir avec précision, sans altérer le reste de la structure, était un défi de taille », explique Guillaume VINCENT, Ingénieur R&D à l’IRT Jules Verne. Poursuivre la maturation de la technologie de soudage par conduction « Les résultats obtenus montrent un potentiel énorme pour cette technologie, qui pourrait être étendue à d’autres composants aéronautiques et même à d’autres industries », explique Luc AMEDEWOVO, Ingénieur de recherche chez Safran.

Des poursuites du projet sont à l’étude, avec l’objectif de monter la maturité du procédé et d’exploiter pleinement le potentiel de la technologie développée d’une part, et la plateforme de soudage par conduction opérationnelle à l’IRT Jules Verne d’autre part.