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Un nouveau procédé sans colle pour lier métal et composite

Posté le par Sophie Hoguin dans Matériaux, Biotech & chimie

Powdertech Surface Science a développé un process qui permet de lier des composites thermoplastiques avec des métaux sans préparation de la surface et sans adhésif. Le process a été testé pour la fabrication d'un châssis monocoque de voiture de sport.

Baptisé PowderbondTM, ce nouveau process est l’héritier du projet de recherche européen Powderbond qui s’est déroulé entre 2013 et 2015 et qui visait à trouver une méthode de liaison entre matériaux différents à plus basse température afin de limiter la dépense énergétique [voir vidéo]. Mais finalement, Powdertech a mis au point une méthode qui se passe de l’adhésif.

Propre, simple et rapide

Le principe est très simple puisque le process se fait en une seule étape : enrober/couvrir la pièce métallique avec la poudre PowderbondTM et ensuite mouler le composite et le métal ensemble en suivant le cycle de durcissement habituel du composite, voire en utilisant un cycle plus court et à plus basse température.
L’utilisation du PowderbondTM ne nécessite ni la préparation de la surface du polymère, ni de période d’activation. Le process est donc extrêmement propre et rapide. En outre, le lien fabriqué s’est révélé même trois fois plus fort que ceux obtenus par des méthodes basées sur des adhésifs couramment utilisés.

Test grandeur nature réussi

Pour tester son process dans un environnement industriel, Powdertech a travaillé avec Ariel Motor, une entreprise britannique qui fabrique des voitures et motos de sports haut de gamme. Ariel Motor a testé le process pour le châssis d’une nouvelle voiture de sport électrique à la conception bas carbone, l’Hipercar dont la production est prévue en 2020.
Dans cet essai, le nouveau procédé a été testé pour lier des pièces d’aluminium à un composite polypropylène/fibre de verre. Les résultats ont dépassé toutes les espérances du fabricant : « Le process est propre et rapide et le lien ainsi fabriqué surpasse même de loin, les méthodes à base d’adhésif couramment utilisées », explique Simon Saunders, le fondateur d’Ariel Motor Company dans un communiqué de presse. En outre, alors que le châssis de ce genre de voiture est fabriqué de plusieurs centaines de pièces soudées et rivetées entre elles, avec ce nouveau type de lien, le nombre de pièces a été réduit de 75% par un moulage direct entre l’aluminium et les pièces en plastique.

Plus de productivité et de créativité

En évitant tout un travail de soudure, d’encollage ou de rivetage via une seule étape, ce nouveau process permet de gagner en productivité, en dépense énergétique et en quantité de travail. Tout en gardant les mêmes performances voire en les améliorant, puisque Powdertech annonce que la liaison entre les deux matériaux est trois fois plus forte que celle obtenue avec des adhésifs. Par ailleurs, cette liaison directe lors de la phase de moulage du composite ouvre de nouvelles possibilités en matière de design et de choix des matériaux : des formes compliquées peuvent être créées tout en incorporant des propriétés de résistance du métal et cela ouvre, pour les fabricants, une plus large gamme de matériaux légers utilisables.

Par Sophie Hoguin

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