Matériaux composites en aéronautique : vers des pièces structurelles à moindre coût

Affiche présentée dans le cadre du Colloque de l'ARC, «La relève scientifique et la recherche collégiale : pratiques inspirantes au regard des chercheuses et chercheurs, et enjeux spécifiques à la formation des étudiantes et étudiants», dans le cadre du 84e Congrès de l'Acfas, Université du Québec à Montréal, Montréal, le 10 mai 2016.L’utilisation, dans les avions, de matériaux composites à base de fibres de carbone a pris un véritable tournant ces dernières années. Les aéronefs récents tels que les CSeries de Bombardier Aéronautique contiennent une part importante de ces matériaux qui, par leurs propriétés mécaniques élevées pour un faible poids, permettent d’alléger les appareils et, ainsi, de diminuer leur consommation de carburant. Les méthodes actuelles d’exploitation de ces matériaux pour les pièces structurelles sont très onéreuses. Elles requièrent l’utilisation d’autoclaves dont le fonctionnement occasionne des frais élevés et d’un matériau pré-imprégné (mélange de fibres et de résine) coûteux et ayant une durée de stockage limitée. Dans le cadre d’une chaire de recherche industrielle dans les collèges du CRSNG, le Centre technologique en aérospatiale travaille avec Bombardier depuis 2012 au développement du procédé d’infusion pour les pièces structurelles d’aéronefs. Ce procédé consiste à infuser de la résine dans des fibres sèches à pression atmosphérique, puis à cuire la pièce dans un four conventionnel. Cela permet de s’affranchir de l’utilisation de matériau pré-imprégné et de la cuisson en autoclave, ce qui diminue significativement les coûts de fabrication des pièces. Les résultats obtenus sur des géométries complexes ont montré qu’il est possible de fabriquer, avec ce procédé, des pièces structurelles de haute qualité, similaires à celles obtenues par les procédés autoclaves habituels