Vous êtes un professionnel à la recherche de matériaux innovants et performants pour vos projets industriels ? Les composites sont une solution de choix, combinant haute technicité et propriétés sur- mesure. Qu’est-ce qu’un matériau composite ? C’est un assemblage de deux éléments aux natures différentes : une matrice (résine thermodurcissable, thermoplastique, céramique ou métallique) et un renfort (fibres de carbone, verre, etc.). Cette combinaison unique permet d’obtenir des propriétés mécaniques supérieures à celles des composants pris séparément. Un matériau véritablement « sur-mesure » en quelque sorte ! 

// materiau composite

Matériau composite : la valeur ajoutée de vos produits industriels

Des exemples parlants sur les atouts du matériau composite ? Le béton armé est un composite constitué de béton (matrice) et d’acier (renfort). Dans l’aéronautique, les aubes de turbines sont souvent en composites céramique/céramique pour résister aux très hautes températures.

 

Quelques atouts parlants des matériaux composites

Légers mais ultra-résistants, les composites présentent de grands avantages :
Haute tenue mécanique (rigidité, résistance à la traction/compression/fatigue/choc)
Faible masse volumique (idéal pour alléger les structures)
Design sur-mesure et propriétés anisotropes
Résistance à la corrosion et au vieillissement

 

Les familles de matériaux composites

Les matériaux composites, qui constituent une famille diverse de matériaux nouveaux et de haute technicité, peuvent être classés en trois grandes catégories selon la nature de leur matrice :

Composites à Matrice Organique (CMO). Une matrice en matière plastique, comme une résine thermodurcissable (époxy, polyester) ou thermoplastique, renforcée par des fibres de verre, de carbone ou encore de lin. Ces composites sont largement utilisés dans des secteurs industriels tels que l’aéronautique, le nautisme et l’automobile, en raison de leur haute résistance mécanique, de leur légèreté et de leur compatibilité avec des procédés de fabrication comme l’injection.

Composites à Matrice Céramique (CMC). On parle ici d’une matrice céramique, comme le carbure de silicium, renforcée par des fibres. Ces composites sont réservés aux applications de très haute technicité, travaillant à des températures extrêmes, comme dans les secteurs de l’aéronautique, du spatial et du nucléaire. Ils possèdent une excellente résistance mécanique et une grande stabilité thermique, mais sont également les plus coûteux à produire.

Composites à Matrice Métallique (CMM). Il s’agit d’une matrice métallique, comme l’aluminium ou le titane, renforcée par des fibres de carbone, de verre ou de céramique. Ces matériaux offrent des performances élevées, mais sont généralement plus chers à produire que les CMO. Ils sont utilisés dans des domaines nécessitant une grande résistance mécanique et une bonne tenue à haute température.

Chaque type de matériau composite possède des propriétés spécifiques qui dépendent de la nature de sa matrice et de ses renforts, ainsi que de leur arrangement (fibre et tissu). La science des matériaux étudie d’ailleurs le comportement des composites et cherche à développer de nouveaux matériaux répondant aux exigences croissantes des différents secteurs industriels en termes de performance, de durabilité et de coût !

 

// Matériau composite

Matériau composite : un vaste champ d'applications

Grâce à leur légèreté et hautes propriétés mécaniques, les composites séduisent de nombreux secteurs industriels :
● Aéronautique et spatial (structures d’avions, lanceurs, etc.)
● Transports (automobile, ferroviaire, nautisme, etc.)
● Sports & Loisirs (cycles, équipements, etc.)
● Génie Civil (renforcement d’ouvrages, etc.)
● Énergie (pales d’éolienne, réservoirs, etc.)
● Armée et Défense (blindages, structures, etc.)

Chaque application nécessitant des propriétés spécifiques, les composites permettent de concevoir le matériau idéal en jouant sur le choix de la matrice, des renforts, de leur orientation et de leur arrangement.

Une grande partie de l’innovation des matériaux composites réside dans les nouveaux renforts développés, comme les fibres de carbone ou d’aramide ultra-résistantes. Mais les matrices progressent aussi, avec l’arrivée de résines biosourcées, de matrices thermoplastiques à haute température, etc.

Les procédés de fabrication des composites

Les procédés de fabrication des composites, qui constituent une classe de matériaux nouveaux et de haute technicité, travaillant à l’échelle industrielle, sont déterminés en fonction de la nature de la matrice (organique, métallique ou céramique), du type de renfort (fibres de verre, de carbone, etc.), de la forme et du volume de la pièce à réaliser, ainsi que des propriétés physiques et mécaniques recherchées, telles que la résistance à la compression, le module de Young ou la durée de vie.

Parmi les principaux procédés utilisés, on trouve le moulage au contact, le moulage par projection simultanée, l’enroulement filamentaire, le moulage par transfert de  résine (RTM), le moulage par infusion (LRI), la stratification de pré-imprégnés mis en œuvre par thermo-compression, la compression à chaud et la pultrusion pour les profilés.

Le choix du procédé dépend des cadences de production visées, des géométries, des propriétés mécaniques finales recherchées et du niveau de performance requis.

L'info en plus

Les composites, qui ont connu une grande diffusion au cours du XXe siècle, sont employés dans de nombreux secteurs industriels, tels que l'aéronautique, l'automobile, le spatial, le militaire, la construction et bien d'autres, en raison de leur forte capacité à allier légèreté, résistance mécanique et possibilité de concevoir des formes complexes, tout en offrant un bon rapport performance/coût de production.

Matériaux composites : les applications Sisco

Chez Sisco Composites, notre expertise réside dans la conception et la fabrication sur-mesure de pièces techniques en matériaux composites pour répondre aux besoins spécifiques de tout type d’industrie. Du prototype à la petite série, nous maîtrisons les différents procédés de mise en œuvre et proposons des solutions composites hautes performances, alliant légèreté, résistance mécanique et durabilité.

Applications :
● Outillages moulage et formage à chaud
● Grilles de perçage pour assemblage de structures d'avions

Matériaux et procédés :
● Composites infusés verre/carbone/époxy résistants jusqu'à 200°C
● Carbone/époxy pour rigidité et stabilité dimensionnelle élevées

Aéronautique et spatial

Aéronautique et spatial

Applications :
Pièces techniques : habillages, carrosseries, coques, pales de rotor de soufflerie aéroacoustique

Matériaux et procédés :
● Composites carbone/époxy très rigides
● Hautes propriétés mécaniques et tenue dans le temps

Applications industrielles

Applications industrielles

Applications :
Pièces structurelles pour voiliers de course au large nouvelle génération comme les IMOCA (cloisons, casquettes, boîtes de quille, etc.)

Matériaux et procédés :
● Carbone pré-imprégné
● Âmes Nomex ultra-légères
● Moulage par infusion de résine avec contrôle qualité strict

Nautisme de compétition

Nautisme de compétition

Applications :
Lames de course à pied haut de gamme, comme pour la marque Hopper

Matériaux et procédés :
● Carbone pré-imprégné recyclé provenant de l'aéronautique ● Stratification sur-mesure avec séquence d'empilement spécifique pour propriétés mécaniques visées

Sports et loisirs

Sports et loisirs

Nos équipes maîtrisent toute la chaîne de valeur des composites : conception, choix des matériaux, mise en œuvre selon différents procédés comme l'infusion, le moulage, la thermo-compression. Notre expertise et notre réactivité nous permettent de proposer des solutions composites innovantes et sur-mesure !

Intéressé ?