Compositadour, une plate-forme technique dédiée aux matériaux composites

En dépit du ralentissement de l’économie mondiale, l’industrie des composites continue de progresser. Evalué à 60 milliards d’euros en 2008, elle pourrait atteindre les 85 milliards en 2013. Le secteur de l’aéronautique est particulièrement concerné. A titre d’exemple, si les composites représentaient 7 % du poids de l’Airbus A320 dans les années 1980, ils atteindront 53 % du poids du futur A350. Les acteurs de la filière, y compris les sous-traitants, seront nécessairement impactés et des opportunités sont à saisir. Les entreprises travaillent à réduire les cycles de conception et automatiser la production, pour rester compétitives. Le développement et la maîtrise des procédés de mise en forme des matériaux composites sont essentiels au maintien des activités manufacturières françaises et européennes dans la compétition internationale. Les activités développées au sein de la nouvelle plate-forme technique dédiée  aux matériaux composites, Compositadour,  y contribueront.

Cet équipement structurant du pôle de compétitivité Aerospace Valley participe à la dynamique du plan régional « composites et matériaux avancés ». Il s’inscrit dans les objectifs du Centre Aquitain des Métiers qui coordonne la structuration d’une offre de formation répondant aux besoins des industriels, pour développer des compétences nécessaires à l’utilisation des composites et des matériaux avancés. Il est le résultat d’un fort engagement de fondateurs – inspirateurs réunissant :

• des collectivités territoriales : le Conseil général des Pyrénées-Atlantiques, le Conseil régional d’Aquitaine, l’Agglomération Côte Basque Adour qui participent au financement ;
• des industriels :  Dassault Aviation, Daher Socata, EADS Composites Aquitaine, Coriolis Composites, qui en partagent le pilotage ;
• des organismes de formation : ESTIA, AFPI et le lycée des métiers de l’aéronautique Jean Taris.

Les 4 missions de Compositadour

Compositadour dont la gestion et l’exploitation est confiée à l’ESTIA, est un centre d’excellence sur les process de production de pièces composites, plus spécifiquement les process automatisés, d’abord pour les secteurs de l’aéronautique, puis pour les autres filières industrielles. Son activité reposera sur 4 piliers principaux :

• la recherche et le développement : initier, en partenariat avec les principaux acteurs
• industriels, des programmes de R&D sur la conception, la qualification de matériaux composites et l’industrialisation de leur fabrication ;
• la formation d’opérateurs et de techniciens pour le compte d’acteurs de la filière sur les aspects drapage, RTM, infusion et ajustage. Une partie du programme de formation pourrait être assurée par l’UIMM ;
• le transfert de technologie afin d’accompagner des sous-traitants de capacité à évoluer sur la maîtrise des process de production (drapage, RTM, infusion) ou de parachèvements (usinage, détourage, perçage, assemblage voire réparation, peinture) de pièces composites ;
• des prestations de services mutualisées notamment dans le domaine du contrôle non destructif.

 L’équipement « clé » : une cellule robotisée 8 axes de placements filamentaires

Sur plus de 2000 m², Compositadour met en oeuvre des équipements très innovants, pour favoriser l’appropriation des technologies des composites et des procédés automatisés par les entreprises (conception,  simulation, fabrication, polymérisation, parachèvement, essais et caractérisation). Equipé de l’ensemble des moyens nécessaires au développement de pièces en matériaux composites, il permet de mettre en œuvre plusieurs procédés de fabrication pour :

• le drapage : une table de découpe, une table outillage drapage (x12 postes), un dévidoir, un laser de projection 3D, des outillages individuels ;
• le RTM / Infusion : un piston injecteur basse pression, une  presse chauffante 1m x 1m et une cuve de mise sous vide ;
• le détourage, ajustage, assemblage : des tables aspirantes, du matériel pneumatique portatif (perceuses, détoureuses, scies vibrantes, ponceuses, meuleuses, riveteuses,…) ;
• la polymérisation : un autoclave 1300 X 2500 mm (1000X1 500 mm utiles) sous 13 bar et 450°C ;
• les contrôles et essais : un équipement portatif de CND par ultrasons et une machine de traction 5000 DaN ;
• l’informatique : 12 stations de CAO équipées de CATIA V5 , CPD, DELMIA, CADFiber, CATFiber.

Toutefois, l’équipement « clé » est une cellule robotisée de placements filamentaires, développée par la société Coriolis Composites, qui procure des gains de productivité très importants. Cette cellule 8 axes de placement de fibres, avec rail Kuka 12m de course utile et positionneur 6 tonnes, est dotée d’une tête de placement de fibres équipée d’un laser industriel de haute puissance permettant la mise en œuvre de composites à matrice thermoplastiques

IMPALA, premier programme collaboratif de R&D

Au niveau de la recherche et développement l’objectif est d’accueillir et d’initier, en partenariat avec les principaux acteurs industriels, des programmes sur la conception, la qualification de pièces composites de formes complexes et l’industrialisation de leur fabrication, notamment autour de la technologie de placement de fibres robotisé. L’enjeu est l’intégration pour la production de pièces composites d’une technologie robotisée, non industrialisée à ce jour, et permettant de :

• développer une solution économique et de gagner de manière significative en productivité par rapport aux process manuels ;
• valider les caractéristiques des systèmes de placement de fibres montés sur des bases robots pour la production de pièces ;
• développer les capacités de drapage sur des pièces de géométrie complexe (rampes, courbures et passages d’angle, …) et de taille réduite ;
• optimiser et développer les matériaux utilisés pour les technologies de production robotisées.

Un premier programme collaboratif de R&D, baptisé IMPALA, a été labellisé par les pôles de compétitivité Aerospace Valley et Emc2. Il démarre au  cours du 1er trimestre 2011. Autour de Compositadour, Dassault Aviation, Daher Socata, Composites d’Aquitaine, Coriolis Composites, l’ESTIA et l’Ecole Centrale de Nantes, ce programme a pour objet de développer des fonctionnalités innovantes pour la mise en œuvre de matériaux composites thermoplastiques et fibres sèches, par des robots utilisant des lasers de type industriel.