Des avancées dans le domaine des composants d’aéronefs de nouvelle génération
Alors que le secteur de la construction aéronautique se développe toujours plus pour répondre à la demande mondiale, les opérateurs sont préoccupés par la rentabilité et la sécurité. Cette situation a engendré une rapide augmentation de l’utilisation de matériaux composites avancés tels que les polymères thermoplastiques, en raison de leur légèreté, de leur solidité et de leur durabilité. Le recours à de nouveaux matériaux avancés a toutefois complexifié la conception et la fabrication de certaines structures et de certains composants d’aéronefs. Le projet DOMMINIO, financé par l’UE, a cherché à résoudre ce problème en proposant de nouvelles méthodes de fabrication de pièces multifonctionnelles et intelligentes de haute qualité pour les pièces de cellule d’aéronef. Les pièces d’aéronef intelligentes, fabriquées à partir de nouveaux matériaux composites, fournissent des données sur l’état de la structure qui permettent des approches de maintenance et de réparation ciblées.
Technologies robotiques et outils de simulation avancés
DOMMINIO s’est fixé pour objectif de combiner des technologies robotiques de fabrication additive, des outils de simulation avancés, le contrôle de la qualité en ligne et la détection des défauts en temps réel alimenté par les données. Il s’est également appuyé sur divers développements dans le domaine des matériaux thermoplastiques avancés et des nouvelles technologies de chauffage au laser. «Le projet a réuni 13 partenaires de huit pays, couvrant les processus, les solutions matérielles et les technologies qui devaient être développées dans le cadre du projet», explique Pablo Romero-Rodriguez, membre du projet DOMMINIO, de chez AIMEN en Espagne. «Nous avons également pu compter sur des partenaires issus d’universités, d’instituts de recherche et d’entreprises, pour garantir que nos résultats pouvaient être déployés.» L’agence de l’Union européenne pour la sécurité aérienne (AESA) a été impliquée en tant que tierce partie dans le projet, pour aider à garantir la conformité avec les réglementations en vigueur. «Il est très difficile d’appliquer la fabrication additive et les nouveaux matériaux aux applications aérospatiales», souligne Pablo Romero-Rodriguez. «Nous voulions que ce projet soit un tremplin pour le regroupement de ces technologies et leur mise sur le marché.»
Des innovations pour la fabrication de pièces intelligentes de cellule d’aéronef
Cette approche coopérative a mené à de nouvelles innovations dans le domaine de la fabrication de pièces intelligentes de cellule d’aéronef. Il s’agit notamment de méthodes de développement de filaments et de rubans composites continus de haute performance renforcés par des fibres de carbone. D’autres méthodes de traitement innovantes ont été développées pour produire des fibres dotées d’une haute conductivité électrique et de propriétés piézorésistives. Les concepteurs d’aéronefs peuvent les exploiter pour intégrer des caractéristiques fonctionnelles telles que la détection et le dégivrage. L’équipe du projet a également développé un système de chauffage assisté par balayage laser contrôlable en ligne, afin de garantir le profil de température de surface requis pour le composant. Ils ont en outre développé une méthode avancée de contrôle de la qualité par ultrasons sans contact, ainsi que des outils de maintenance prédictive et préventive.
Des produits sur mesure dotés de fonctionnalités intégrées
Ces innovations de la production ont ensuite été combinées à la fabrication additive et à de nouveaux matériaux, et testées pour produire des composants prototypes. L’une des principales conclusions est que la fabrication additive de composites de haute performance peut être améliorée par laser. DOMMINIO a démontré que cela pouvait améliorer l’adhérence des couches et diverses propriétés mécaniques. Le projet a également démontré que les composites de nouvelle génération peuvent améliorer la conception et les performances. «Nous avons révélé l’importance de la numérisation de la chaîne de valeur des matériaux composites pour garantir l’efficacité», ajoute Pablo Romero-Rodriguez. «Ce secteur est très peu numérisé. DOMMINIO a contribué à résoudre ce problème en fournissant de précieuses données sur les avantages de ce système.» En partenariat avec l’AESA, les résultats du projet contribueront également à définir de nouvelles normes applicables à de nouvelles configurations, méthodologies et matériaux de fabrication. Des discussions à ce sujet sont en cours au sein du réseau du projet et avec des organismes internationaux. «Nous avons pu faire la démonstration d’une nouvelle méthode de fabrication de produits hautement personnalisés assortis de fonctionnalités intégrées», explique Pablo Romero-Rodriguez. «Nous espérons que cela ouvrira la voie à la fabrication de composants composites de nouvelle génération, dotés de nouvelles fonctionnalités et économes en ressources.»
Mots‑clés
DOMMINIO, aéronef, cellule d’aéronef, aérospatiale, thermoplastique, polymères, robotique
