NANTES (MPE-Média) – Un congrés dédié aux « Composites hautes performances » est organisé à Nantes les 20 et 21 juin par la Société française des ingénieurs des plastiques (SFIP) en partenariat avec le concours de JEC Group, de Centrale Nantes, des IRT Saint-Exupéry et Jules Verne, du groupement Plasturgie automobile, de Plasti Ouest, du Centre technique des Industries mécaniques (CETIM), du technocentre d’Airbus.

L’affiche du congrès (Montage Photos Groupe PSA, Technocampus Composites-Nantes, AIRBUS)

 

Christophe Champenois (CETIM) ouvrant le congrès avec un exposé sur son organisme (Ph MPE-Média)

Ouvert ce 20 juin par le Président de la SFIP Gérard Liraut et Christophe Champenois du CETIM, dans les murs de la Chambre de commerce et d’industrie de Nantes, ce congrès 2018 dédié aux Composites hautes performances « de la petite série à la grande diffusion » propose des présentations de haut niveau à propos des familles de matériaux utilisés tant dans l’aéronautique que dans l’automobile et d’autres secteurs d’activité incluant le design, la domotique, mais aussi à propos des procédés de fabrication ou d’assemblage de ces matériaux. 140 participants étaient attendus à cette réunion professionnelle internationale à Nantes.

Des tendances mondiales positives

La première journée de ce congrès était consacrée aux composites, résines et thermoplastiques pour l’aéronautique et à leurs performances, avec des intervenants travaillant pour JEC, Stelia Aerospace, l’ONERA, l’IMT Lille-Douai, Sintex NP, Safran, le CETIM. La seconde aux « leviers » permettant d’atteindre la grande diffusion, aux applications pour l’automobile, avec des intervenants de chez Arkema, Chomarat, Roctool, Dupont, Renault et d'autres sociétés.

Frédéric Reux (Directeur JEC Composites) a ouvert le congrés en évoquant les tendances pour les thermoplastiques carbone, en parlant du marché chinois, après une courte présentation de JEC, outil de promotion des marchés utilisateurs de ces matières et média spécialisé organisateur d’évènements.

« La Chine représente 60% du marché global des composites, le marché se structure encore, des entreprises émergent, l’Europe et les Etats-Unis continuent à progresser mais un peu moins vite, avec des produits à forte valeur ajoutée », explique F. Reux, qui insiste sur le fait que « le recyclage en général devient important, avec assez de volumes et de savoir faire pour organiser des filières cohérentes ».

 

Un marché en forte croissance

« Ce marché est en croissance, tiré par l’innovation, en compétition avec le béton, l’acier, les autres plastiques, l’aluminium et a vocation à s’associer à ceux des autres matériaux », explique Frédéric Reux qui précise qu’en valeur, les composites représentent un vrai enjeu : 82 milliards de dollars/an, dont 43% émanant de la zone Asie-Pacifique, dont la Chine, 30% des Etats-Unis, 21% d’Europe, 6% d’Amérique latine pour près de 11 millions de tonnes produites dans le monde.

Les transports (ferroviaire, aéronautique, route) tirent le marché des composites, suivis par les ENR, l’éolien en particulier, les thermoplastiques représentant près de 40% du marché, la fibre de verre 23%, les résines poursuivant leur affirmation aux côtés des composites « thermoset », dont les propriétés se rapprochent des premières, note Frédéric Reux.

Des visites étaient prévues chez Airbus, au technocampus dédié aux composites, à l’atelier de l’Institut de recherche technologique Jules Verne de Nantes Saint-Nazaire, au CETIM, une exposition attendant les participants dans les locaux de la CCI de Nantes.

 

Christophe JOURNET

À suivre dans notre 48ème lettre fin juin

Voir aussi sur :

http://www.sfip-plastic.org

http://www.jeccomposites.com

 

Composites et/ou plastiques? Wikipédia dixit :

« Un matériau composite est constitué d'une ossature appelée renfort (généralement constitué de fibres) qui assure la tenue mécanique, et d'un liant appelé matrice qui est la plupart du temps une matière plastique (résine thermoplastique ou thermodurcissable) assurant la cohésion de la structure et la transmission des efforts vers le renfort. Il existe aujourd'hui un grand nombre de matériaux composites que l'on classe généralement en trois familles en fonction de la nature de la matrice :

- les composites à matrice organique (CMO) qui constituent, de loin, les volumes les plus importants aujourd'hui à l'échelle industrielle ;

- les composites à matrice céramique (CMC) réservés aux applications de très haute technicité et travaillant à haute température comme le spatial, le nucléaire et le militaire, ainsi que le freinage (freins céramique) ;

- les composites à matrice métallique (CMM) pour quelques applications spécialisées » .

Les composites ne sont donc pas des plastiques. Certains composites thermoplastiques ou thermosets sont produits avec une matrice plastique et des fibres de carbone sous différentes formes.

 

Wikipédia ajoute :

Dans le cas des CMO (composites à matrice organique) les principales matrices utilisées sont :

thermodurcissables :

les résines polyesters insaturés (UP) peu onéreuses qui sont généralement utilisées avec les fibres de verre et que l'on retrouve dans de nombreuses applications de la vie courante,

les résines époxyde (EP) qui possèdent de bonnes caractéristiques mécaniques. Elles sont généralement utilisées avec les fibres de carbone pour la réalisation de pièces de structure performantes (véhicules et voiliers de compétition, aéronautique),

les résines vinylester sont surtout utilisées pour des applications où les résines polyester ne sont pas suffisantes. Elles sont issues d'une modification d'une résine époxyde et excellentes pour des applications de résistance chimique,

les résines phénoliques (PF) utilisées dans les applications nécessitant des propriétés de tenue aux feux et flammes imposées par les normes dans les transports civils,

les résines polyimides thermodurcissables (PIRP) pour des applications à haute température (~300 °C) et polybismaléimides (BMI) pour des applications à température intermédiaire (~225 °C) ;

thermoplastiques, comme le polypropylène, le polyamide, le polyétherimide (PEI), le poly(sulfure de phénylène) (PPS) et la poly(éther-éther-cétone de phénylène) (PEEK) pour la réalisation de pièces de structure et d'aéronautique.

Dans le cas des CMC (composites à matrice céramique), la matrice peut être constituée de carbone ou de carbure de silicium. Ces matrices sont déposées soit par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) par densification d'une préforme fibreuse, soit à partir de résines cokéifiables comme les résines phénoliques (dans le cas des matrices de carbone).

Dans le cas des CMM (composites à matrice métallique) le matériau composite est constitué : d'une matrice métallique (ex. : aluminium, magnésium, zinc, nickel) ; d'un renfort métallique ou céramique (ex. : fils d'acier, particules de SiC, carbone, alumine, poudre de diamant).

En conclusion : si certains composites à matrice organique ont une matrice tout ou partie plastique ou polymère, la famille de ceux-ci ne constitue donc pas physiquement du « plastique » au sens premier du terme. Leur emploi est possible toutefois en substitution à certains grades de plastique.

 

Wikipédia encore : Qu'est-ce que le "plastique"?

« Une matière plastique ou en langage courant un plastique, est un mélange contenant une matière de base (un polymère) qui est susceptible d'être moulé, façonné, en général à chaud et sous pression, afin de conduire à un semi-produit ou à un objet.

Le mot « plastique » dérive du latin plasticus, lui-même issu du grec ancien πλαστικός (plastikós, « relatif au modelage »), dérivé du verbe grec πλάσσειν (plássein, « mouler, former ») dont dérive aussi le mot plasma.

Les matières plastiques couvrent une gamme très étendue de matériaux polymères synthétiquesou artificiels. On peut observer aujourd'hui sur un même matériau des propriétés qui n'avaient jamais auparavant été réunies, par exemple la transparence et la résistance aux chocs.

Les textiles (fils et fibres) ainsi que les élastomères ne sont pas des matières plastiques proprement dites.

Généralement, les polymères industriels ne sont pas utilisés à l'état « pur », mais mélangés à des substances miscibles ou non dans la matrice polymère.

Structure typique d'une formule : matière plastique = polymère(s) brut(s) (résine(s) de base) + charges + plastifiants + additifs.

Il existe un grand nombre de matières plastiques ; certaines connaissent un grand succès commercial. Les plastiques se présentent sous de nombreuses formes : pièces moulées par injections, tubes, films, fibres, tissus, mastics, revêtements, etc. Ils sont présents dans de nombreux secteurs, même dans les plus avancés de la technologie. »

« Si l'on peut faire remonter l'histoire des matières plastiques à l'Antiquité, c'est surtout à partir de la fin du xixe siècle que leur utilisation se développe avec la mise au point de plastiques synthétiques. Des centaines de chercheurs et de bricoleurs de génie sont à l'origine de cet essor. Les premiers plastiques, artificiels, résultaient de la transformation chimique de polymères naturels tels la cellulose et la caséine (le squelette macromoléculaire étant préservé lors de cette transformation). La première matière plastique industrielle basée sur un polymère synthétique est la Bakélite. »

L’autre différence : les composites sont souvent impossibles ou difficiles à recycler. La recherche tente de découvrir de nouvelles références de composites permettant à ces matériaux d'avoir un cycle de vie meilleur "du berceau à la tombe", pour clore la boucle.

C.J.

NDLR - Remerciements à Fanny Milcent-Baudouin (Agence ACCOMS) pour nous avoir incité à préciser ces points de définition.