L'intégration des composites : l'exemple de l'aéronautique

25/05/2010

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Les matériaux composites investissent un nombre croissant de secteurs d'activité. Ils offrent une palette d'applications infinies mais surtout ont un avantage de poids : leur légèreté par rapport aux solutions métalliques.

 

L'accélération dans l'aéronautique : 

L'aéronautique utilise les composites depuis déjà plusieurs dizaine d'années : l'Airbus A320 utilisait 7 % de composites en 1980. La demande des compagnies aériennes de baisser les coûts d'usage au km parcouru a conduit les 2 principaux concurrents Boeing et Airbus à se livrer bataille sur le terrain de l'allègement des avions afin de réduire leurs consommations de carburant. Le carburant représente actuellement  entre 25% (court courrier) et 44% (long courrier) des coûts globaux d'exploitation contre respectivement 10 à 15% (chiffres 2009 du PIPAME, origine Air France). Dans ce contexte on constate une accélération de l'intégration des composites dans les pièces structurelles  : le futur A350 qui volera en 2013 utilisera 53 % de composites, du même niveau que son concurrent le Boeing B787 (cf graphique ci dessous). De fait, le niveau d'intégration des composites est devenu une mesure de l'avance ou du retard technologique entre les deux avionneurs.

 Part des composites dans l'aéronautique

(source PIPAME)

Des perspectives de développement du thermoplastique dans l'automobile

L'automobile est encore peu utilisatrice de ces matériaux puisqu'ils ne concernent aujourd'hui que 2 % des matériaux. Certains experts estiment qu'ils pourraient rapidement représenter 20% du poids d'un véhicule. Les gains de poids offerts par les composites et les réductions de consommation de carburants associées seront en effet un moteur puissant pour l'intégration des composites.

Comme indique Marc Perraudin, directeur de l'innovation chez Plastic Omnium, 2 facteurs principaux sont en train de donner un « prix de marché au kilo gagné » dans l'automobile :

  • Le renchérissement du prix du pétrole,
  • Le renforcement des normes de rejets de CO2 des véhicules sous peines de pénalités.
Dans ce contexte, le groupe annonce miser sur le développement des résines thermoplastiques mieux adaptées aux cadences élevés de l'automobile. Jusqu'à présent, les technologies à base de tissus pré-imprégnés thermodurcissables étaient en effet prédominantes. Ces technologies permettent des hautes performances mécaniques et sont relativement bien adaptées aux cadences de l'aéronautique. La technologie thermoplastique permet des performances techniques moindres mais sa mise en oeuvre en feuilles minces l'apparente aux techniques de tôlerie et permet des cadences plus élevées.

 

A l'image de l'aéronautique, qui en quelques années a opéré sa révolution culturelle en migrant d'un pur métier de chaudronnerie à 50% de composites dans la construction d'un avion, l'automobile devra elle aussi opérer cette mutation en intégrant de manière significative ces matériaux. Les freins techniques à lever sont encore présents mais l'évolution semble inéluctable.

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