Principales motivations
Les composites en aérospatiale

La principale motivation d’utilisation des matériaux composites pour la réalisation de structures sur les produits aéronautiques est essentiellement le gain de masse apporté tout en conservant d’excellentes caractéristiques mécaniques.

Les matériaux composites présentent aussi une quasi-insensibilité à la fatigue en comparaison des matériaux métalliques qui nécessitent en maintenance un suivi régulier de la propagation des fissures de fatigue dans les pièces de structure.

De plus, les matériaux composites ne sont pas sujet à la corrosion. Cependant, ils nécessitent une bonne isolation électrique lors des assemblages avec des pièces en alliage léger entre le composite et le métal pour éviter la corrosion galvanique de l’aluminium si la fibre de renfort est en carbone.

Les techniques de fabrication des matériaux composites permettent l’obtention de formes complexes directement par moulage avec possibilité de réaliser en une seule pièce un ensemble, qui en métal nécessiterait plusieurs sous-éléments. Cela permet de réduire les coûts d’assemblage de façon importante. De par la structure et les procédés de fabrication des composites, les concepteurs de pièces composites peuvent positionner dans une pièce la matière aux endroits où elle est nécessaire et aligner les fibres de renfort dans les directions des efforts de la pièce. Pour retirer tout le bénéfice de l’utilisation des composites sur une structure, il est donc impératif au niveau du bureau d’étude de disposer d’une filière complète composite pour concevoir les pièces en fonction du matériau et du procédé de mise en œuvre le plus adapté.

Si le coût matière première des préimprégnés est relativement élevé par rapport aux alliages d’aluminium (facteur pouvant être supérieur à 10), cette différence de coût est en partie compensée par le fait que les chutes matériaux sont relativement limitées de par les procédés de fabrication utilisés (moulage). En comparaison, une pièce en alliage d’aluminium peut présenter des taux de chutes de matières (matière enlevée à l’usinage) pouvant atteindre 90 %. La majorité de la matière part donc en copeaux à l’usinage.

Les matériaux composites présentent cependant un certain nombre de particularités qu’il faut prendre en compte.

• Vieillissement....