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Pour réaliser des économies de poids et de coûts significatives dans le secteur du transport aérien très sensible à la qualité et aux coûts, SFS intec s’est alliée à TxV Aero Composites pour repenser un bracket utilisé dans les soutes à bagages des appareils. Fabriqué en aluminium à l’origine, le nouveau bracket sera désormais produit en composites VICTREX AE™ 250 surmoulés avec un polymère VICTREX™ PEEK (polyétheréthercétone). La pièce redessinée par TxV est actuellement en cours de qualification par SFS selon les normes aéronautiques d’avions commerciaux.
Le poids, la taille, la géométrie complexe et la charge élevée appliquée sur un bracket de soutes à bagages faisaient de la pièce de SFS un candidat idéal pour la technologie innovante de surmoulage hybride de TxV. Par ailleurs, le bracket d’origine en aluminium de grade aéronautique était usiné en plusieurs étapes de fraisage produisant ainsi entre 60 et 70% de la masse totale en copeaux.
« Notre décision de travailler avec TxV est une décision stratégique. Nous sommes convaincus que les composants composites thermoplastiques occuperont une place majeure dans la fabrication des avions. Il est fort probable que plusieurs technologies différentes aient chacune leur rôle à jouer pour l’avenir de la production aéronautique. Le surmoulage hybride de TxV est une bonne option pour les composants qui doivent résister à de fortes sollicitations mécaniques et dont les géométries nécessitent des étapes de transformation multiples lorsqu’elles sont usinées par des machines conventionnelles », a déclaré Sascha Costabel, responsable Innovation chez SFS Intec GmbH Aircraft Components.
En combinant les atouts des composites thermoplastiques PAEK en termes de transformation et de performance avec une production automatisée dernier cri, TxV est en mesure de répondre aux enjeux de baisse de coût et de poids imposées par l’industrie aéronautique. Les pièces composites finies ainsi que les composants et sous-ensembles hybrides surmoulés sont fabriqués par des processus continus avec des temps de cycle de quelques minutes, alors que les méthodes alternatives de production des thermodurcissables prennent des heures. Ces produits innovants peuvent procurer jusqu’à 60 % d’allègement par rapport aux solutions métalliques conventionnelles.
« Ce projet représente une formidable application commerciale de notre technologie de surmoulage de pièces hybrides », s’est félicité Jonathan Sourkes, Senior Account Manager chez TxV. « SFS intec reconnaît les avantages de notre approche dans la fabrication de pièces en termes de productivité et de réduction du coût global de l’ensemble. Passer du métal à une solution de composite surmoulé hybride procure une multitude d’avantages, notamment la suppression des copeaux d’usinage, l’allègement des pièces, l’élimination des opérations secondaires et des configurations comportant moins de pièces. »
Les composites VICTREX AE™ 250 s’appuient sur la famille de polymères hautes performances PAEK (polyaryléthercétone) qui permet de mettre en œuvre un procédé de moulage hybride unique en son genre. Cette innovation allie la robustesse des composites thermoplastiques à renforcement continu, la flexibilité de conception et les performances éprouvées des polymères de moulage par injection VICTREX™ PEEK (polyétheréthercétone) – en l’occurrence le VICTREX PEEK 150CA30.
Les avions commerciaux utilisent des milliers de brackets et de systèmes de fixation, du cockpit à la queue de l’appareil. Et le nombre total de composants de ce type dans un appareil peut représenter des coûts et un surpoids significatifs. Les composants à base de VICTREX PAEK peuvent être fabriqués avec une meilleure efficacité que les alternatives thermodurcissables conventionnelles, en procurant un allègement significatif par rapport à l’acier inoxydable et au titane tout en offrant des propriétés mécaniques équivalentes, voire supérieures, comme la robustesse, la rigidité et la résistance à la fatigue. Dans le secteur de l’aéronautique, bien entendu, toute économie de poids se traduit par des retombées positives sur les coûts de carburant et la productivité.
TxV Aero Composites a vu le jour début 2017 sous forme de joint-venture entre Victrex plc, un leader des solutions polymères hautes performances à base de PAEK et PEEK, et Tri-Mack Plastics Manufacturing Corporation. Ce partenariat commun vise à accélérer l’adoption commerciale d’applications en composite polycétone dans le secteur aéronautique, à travers la fabrication de pièces obtenues par de nouveaux procédés innovants. Le site de fabrication situé aux Etats-Unis est opérationnel pour assurer des productions.
