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Article

1 - EXIGENCES ET PROBLÈMES PRINCIPAUX

2 - TECHNIQUES D’ASSEMBLAGES

3 - TYPES D’ADHÉSIFS UTILISÉS

4 - PIÈCES COMPOSITES COLLÉES DANS UN AVION MODERNE

5 - PRODUITS DE RENFORT, DE REMPLISSAGE, DE CALAGE

6 - AÉROSPATIALE ET ARMEMENT

7 - RÉPARATION DES COMPOSITES

Article de référence | Réf : BM7626 v1

Exigences et problèmes principaux
Collage des composites - Secteur aéronautique

Auteur(s) : Philippe COGNARD

Date de publication : 10 juil. 2003

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RÉSUMÉ

Le secteur aéronautique a été l'un des pionniers en matière d'utilisation de composites et d'assemblage par collage. Cet article présente les différents adhésifs utilisés en aéronautique, avec les exigences qui sont liées au secteur. Puis il détaille les pièces composites collées présentes dans un avion moderne. Les secteurs aéronautique et aérospatial et aérospatial restent novateurs dans l'utilisation de composites collés. Des transferts de technologies intéressant peuvent donc se produire vers des secteurs comme l’automobile, la construction navale, l’armement ou la mécanique. 

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Auteur(s)

  • Philippe COGNARD : Ingénieur de l’École supérieure de physique et chimie de Paris - Expert près les tribunaux, - Ancien Directeur commercial à la société Bostik Findley

INTRODUCTION

Le secteur aéronautique fait office de pionnier dans l’utilisation de composites à hautes performances (à base de fibres de carbone, kevlar et verre) assemblés assez souvent par collage, avec des hautes performances et ceci depuis plusieurs dizaines d’années. Cette méthode d’assemblage a en effet été mise à profit et développée en raison de son efficacité, la solidité des assemblages et l’allégement des structures qu’elle procure (cf. articles « Choix du collage pour l’assemblage des composites » Assemblage des composites- Les points forts du collage, « Collage des matériaux. Mécanismes. Classification des colles » Collage des matériaux- Mécanismes. Classification des colles, « Collage des matériaux. Applications » Collage des matériaux- Applications. Ainsi, le secteur aéronautique est à l’origine de nombreuses innovations que ce soit pour la formulation de nouveaux adhésifs, le développement de procédés de mise en œuvre, de méthodes de tests des assemblages collés ou de matériaux de construction (nids d’abeilles).

L’utilisation de matériaux composites dans la construction aéronautique a débuté vers 1970 (cf. figure 1 dans l’article « Collage des métaux. Pour en savoir plus » ). Depuis, la proportion de pièces composites a rapidement progressé, en nombre et en importance, d’abord sur les avions militaires, puis, sur les avions civils à partir du début des années 1980.

Le secteur aéronautique et aérospatial reste novateur dans ce domaine et doit être considéré comme une source de transferts de technologies vers les autres secteurs industriels, notamment l’automobile, la construction navale, l’armement, la mécanique.

Cet article s’insère dans une série consacrée au collage des composites :

Plus largement, cet article complète l’ensemble consacré au collage des matériaux :

Enfin, afin d’en savoir plus sur l’usage du collage dans le secteur aéronautique, le lecteur consultera utilement la série d’articles consacrée au collage des métaux :

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7626


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1. Exigences et problèmes principaux

  • Fiabilité et durabilité des collages

    Dans le secteur aéronautique, les adhésifs époxydes, qui sont utilisés industriellement depuis 50 ans, assurent fiabilité et durabilité des collages, des performances chiffrées et bien connues depuis quelques dizaines d’années.

    Le seul problème qui subsiste est, comme du reste avec d’autres types d’adhésifs et avec les composites eux-mêmes, la tenue à l’eau et à l’humidité, qui peuvent migrer lentement dans le joint de colle ou dans le composite et venir provoquer des délaminations, au bout de 10 ou 20 ans, ce qui nécessite un contrôle périodique (voir l’article Collage des composites. Secteur constructions navales Collage des composites- Secteur de la construction navale).

  • Résistance à la fatigue

    La résistance à la fatigue est excellente, tant pour les composites que pour les adhésifs. Rappelons que les adhésifs structuraux (époxydes en particulier) offrent une résistance à la fatigue meilleure que celle de certains assemblages mécaniques (cf. Assemblage des composites- Les points forts du collage).

    La résistance à la fatigue est particulièrement importante pour les pales d’hélicoptères, les surfaces de commandes de vol (volets, aérofreins) surtout dans les applications militaires, soumis à des manœuvres brutales et à des accélérations (nombre de g) très importantes.

  • Tenue à la chaleur

    La surface des avions supersoniques militaires peut atteindre une température de 250 ˚C par le frottement de l’air et les capotages de moteurs sont aussi soumis à des températures élevées.

    Or les adhésifs époxydes ne résistent en continu qu’à 100 à 250 ˚C selon les formules (cf. Collage des composites- Secteur aéronautique...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   *  -  Catalogues techniques de la société Vantico – Notices de collage des composites.

  • (2) -   *  -  Catalogues techniques de la société Hexcel Composites – Composite materials for aerospace industry (2001).

  • (3) -   *  -  Loctite Aerospace – Product selection guides – aerospace adhesives (2001).

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