Publié le : 8/10/2024

Le projet SPECTRA piloté par l’IRT Jules Verne vient de se conclure, marquant une étape significative dans le domaine du soudage par conduction des structures aéronautiques. Ce projet a rassemblé différentes compétences et savoir-faire, réunissant 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 collaboration pluridisciplinaire pour une technologie d’avenir

Au cœur de ce projet, l’utilisation du thermoplastique a été mise en avant, en accord avec la volonté d’AIRBUS de réduire son impact environnemental tout en augmentant les cadences de production. Le projet SPECTRA a offert une opportunité unique de tester ces nouvelles technologies et matériaux sur des cadres de fuselage, avec un objectif clair : réduire le nombre de pièces rivetées et ainsi alléger la masse des avions par rapport aux modèles actuels.

 

« L’industrialisation de ce procédé est primordiale pour atteindre des coûts de production plus compétitifs, » explique Damien SIREUDE, R&T project Manager, Airbus Atlantic « Le soudage par conduction est une véritable révolution pour le secteur, permettant non seulement de réduire les coûts, mais aussi d’améliorer l’efficacité et la durabilité des structures aéronautiques. »

 

Une approche innovante combinant Simulation et Expérimentation

Le développement du soudage par conduction dans le cadre du projet SPECTRA s’est appuyé sur une approche itérative, associant étroitement simulation thermique et expérimentation pratique. 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. Cette démarche a permis de définir avec précision la fenêtre procédée, de concevoir des outillages innovants et compacts, et de réaliser des soudures d’une très bonne qualité avec l’atteinte de la cible en termes de propriétés mécaniques.

 

« Grâce à cette approche combinée entre simulation et expérimentation, nous avons pu accélérer la mise au point du procédé et réaliser des soudures d’excellente qualité dès le premier coup, » se félicite Guillaume VINCENT, Ingénieur de recherche, IRT Jules Verne. « La maîtrise thermique, essentielle dans des zones encombrées de pièces préassemblées, a été au cœur de nos préoccupations. Chauffer et refroidir avec précision, sans altérer le reste de la structure, était un défi de taille. »

 

Des résultats prometteurs et un potentiel à explorer

Le rôle clé de la simulation thermique a été souligné à plusieurs reprises au cours du projet. « La simulation nous a permis de déterminer avec précision où chauffer et où refroidir, et a grandement contribué à la conception de l’outillage, » précise Jean-Michel DECK, Business development Manager,  CERO. « Le gain de temps a été significatif, réduisant considérablement la mise au point de l’outillage. »

 

Pour SAFRAN, le projet SPECTRA a permis de recueillir des connaissances précieuses sur le soudage par conduction des composites thermoplastiques. « Les résultats obtenus montrent un potentiel énorme pour cette technologie, qui pourrait être appliquée à d’autres éléments dans l’aéronautique, voire au-delà, » indique Luc AMEDEWOVO, Ingénieur de recherche, SAFRAN.

 

Vers de nouveaux horizons pour le soudage par conduction

À la conclusion du projet, AIRBUS a sollicité l’IRT Jules Verne pour poursuivre le développement de cette technologie prometteuse. « Les travaux réalisés et l’approche par simulation proposée par l’IRT Jules Verne ont parfaitement répondu à nos attentes, » déclare Damien SIREUDE d’AIRBUS ATLANTIC. « Nous envisageons désormais de poursuivre ce développement pour rendre le procédé encore plus robuste et exploiter pleinement le potentiel du soudage par conduction des thermoplastiques. »

 

« Le bilan du projet SPECTRA est positif. Les différents partenaires ont relevé les défis avec succès, et les résultats prometteurs ouvrent la voie à de nouvelles applications de cette technologie. », conclut Verena SCHNITZLER-DUVAL, Chef de projets, IRT Jules Verne.