Le Cetim a été retenu pour fabriquer cinq démonstrateurs de hublot en composites dans le cadre du projet européen Sherloc *.
Partenariat IC CETIM – Compose Tools et PEI
L’innovation
Il est désormais possible de réaliser des pièces en composite pour le monde aéronautique à des cadences et des niveaux de coût compatibles avec la fabrication en série automobile : le Cetim a mis au point cinq démonstrateurs d’ensembles hublot et peau de fuselage en PEEK et fibres de carbone destinés à passer au banc d’essais dans le cadre du projet européen Sherloc*. Les cadres de hublots sont produits via le procédé de thermoformage haute cadence Quilted Stratum Process (QSP) et collés à une peau de fuselage. L’avantage de ce procédé est la sortie de pièces « Net Shape » du thermoformage, c’est-à-dire sans nécessiter de parachèvement. Le cycle de production est ainsi nettement accéléré par rapport aux procédés classiques, au point qu’il est envisageable de fabriquer 40 000 pièces par an par ligne de production.
Le besoin
Démarré en 2015, le projet Sherloc, intégré au programme Clean Sky 2 est le plus important programme de recherche aéronautique jamais lancé à l’échelle européenne. Initialement, le programme Sherloc vise à développer l’utilisation du SHM** dans les structures aéronautiques composites afin d’en réduire les coûts de maintenance. Dans ce contexte, le Cetim a conçu et fabriqué des démonstrateurs de cadres de hublot en composite thermoplastique pour des avions régionaux afin de tester les capteurs SHM sur structures représentatives.
Le partenariat
A partir d’un cahier des charges exprimé par l’Imperial College de Londres (Topic Manager), le Cetim et Compose Tools ont apporté une innovation significative dans la mise en œuvre grande cadence des composites thermoplastiques par thermo-estampage : le net-shape sans surmoulage. Cette innovation fait l’objet d’un dépôt de brevet.
Une caractérisation mécanique approfondie du matériau a été réalisée en particulier sur le comportement au délaminage par rapport aux contraintes de la conception associée au procédé QSP.
« Le travail réalisé sur l’optimisation du procédé de fabrication robotisé permet d’obtenir un temps de cycle de fabrication extrêmement réduit : quelques minutes comparé à plus d’une heure en RTM actuellement utilisé pour la fabrication des cadres composites thermodurcissables. Le procédé QSP permet de réduire le taux de chute matière ce qui impacte au premier ordre le coût final de la pièce. »
Thomas Jollivet, Project coordinateur du projet Sherloc QSP, en charge d’articuler les différentes phases du projet.
* (Structural Health Monitoring, Manufacturing and Repair Technologies for Life Management of Composite Fuselage)
** (Structural Health Monitoring)
