Matériaux et systèmes composites industriels
Les matériaux composites s’imposent dans toutes les industries où le rapport résistance/poids est un critère de conception déterminant. De l’aéronautique au nautisme, de l’énergie éolienne à l’automobile, les systèmes époxy et polyuréthane permettent de fabriquer des pièces légères, rigides et durables que les matériaux conventionnels ne peuvent pas atteindre. Samaro distribue une sélection de résines composites et de consommables techniques issus de partenaires reconnus : Araldite® de Huntsman et Airtech® : pour accompagner les professionnels des procédés composites de la stratification à la mise sous vide.
Qu’est-ce que la résine composite ?
Un matériau composite est constitué de deux éléments complémentaires : une matrice (la résine) qui assure la cohésion et transmet les efforts, et un renfort (fibres de verre, carbone, aramide…) qui apporte la résistance mécanique. La résine composite est donc le liant chimique qui solidarise l’ensemble et confère au matériau final ses propriétés structurales. Selon sa formulation : époxy ou polyuréthane : elle détermine la résistance à la traction, la tenue thermique, la résistance chimique et les conditions de mise en œuvre.
La différence entre résine et composite réside précisément là : la résine seule est un polymère ; le composite est le matériau final, une fois la résine imprégnée dans les renforts et polymérisée. C’est cette synergie qui génère des propriétés mécaniques inaccessibles aux matériaux monolithiques.
Quels éléments composent un système composite ?
Un système composite industriel ne se résume pas à une résine et un tissu. Il fait intervenir plusieurs familles de matériaux dont le choix conditionne la qualité finale de la pièce.
Résines et systèmes époxy
Les systèmes époxy de stratification et d’infusion sont les résines composites les plus performantes pour les applications structurales. Leur excellente adhérence aux renforts, leur faible retrait à la polymérisation et leur résistance mécanique élevée en font le choix dominant pour l’aéronautique, les structures marines et les pales éoliennes. Les résines époxy de stratification manuelle s’utilisent à température ambiante ; les systèmes d’infusion sous vide (RTM, LRI) nécessitent une faible viscosité initiale pour imprégner les renforts secs. Les systèmes époxy Araldite® proposés par Samaro couvrent ces deux familles, avec des formulations adaptées aux procédés manuels et automatisés. À cela s’ajoutent les résines époxy de coulée : plus fluides, utilisées pour les applications d’enrobage, de scellement et de remplissage : et les formulations thixotropes et époxy syntaxiques intégrant des charges légères pour des applications d’allègement ou de remplissage structural.
Renforts et matériaux techniques
Le renfort conditionne les propriétés mécaniques directionnelles du composite. Fibre de verre (bon rapport coût/performance pour la construction navale et l’industrie générale), fibre de carbone (rigidité et légèreté maximales pour l’aéronautique et le sport mécanique), fibres aramide ou basalte pour des applications spécifiques de résistance aux chocs ou à la chaleur. Le format du renfort : mat, tissu, multiaxial, unidirectionnel : est choisi en fonction du procédé de mise en œuvre et de l’orientation des efforts dans la pièce finale. Les gel coats époxy complètent la gamme pour la finition de surface des pièces composites, assurant une protection contre l’humidité, les UV et les agents chimiques.
Quels procédés de fabrication peuvent être utilisés ?
Le choix du procédé composite détermine les consommables nécessaires et les propriétés accessibles sur la pièce finale. Les principaux procédés industriels sont :
- Stratification manuelle (voie humide) : imprégnation des renforts à la main avec une résine à faible viscosité. Procédé flexible et économique, adapté aux petites et moyennes séries. Bénéficie de la mise sous vide pour améliorer la compaction et réduire les vides.
- Infusion de résine sous vide (LRI/VARI) : le vide aspire la résine à travers les renforts secs disposés dans un moule fermé. Meilleur taux de fibres, meilleure reproductibilité et réduction des émissions de COV par rapport à la stratification manuelle.
- Cuisson de pré-imprégnés (prépregs) : les renforts sont pré-imprégnés de résine en usine puis polymérisés sous vide en autoclave ou en étuve. Qualité maximale pour l’aéronautique et la compétition automobile.
- RTM / RTM Light : injection de résine dans un moule fermé contenant le renfort sec. Bonne finition des deux faces, adapté aux moyennes séries.
Chaque procédé requiert des consommables de mise sous vide spécifiques : bâches à vide, tissus d’arrachage, films démoulants, feutres de drainage, mastics d’étanchéité, valves et raccords. La gamme Airtech®, distribuée par Samaro, couvre l’ensemble de ces besoins pour tous les procédés : de la stratification manuelle sous vide jusqu’aux cycles autoclave haute température (jusqu’à 426 °C). Ses références phares : bâches Stretchlon®, tissus d’arrachage Econostich®, mastics Airseal®, feutres Airweave® : sont des standards reconnus dans l’industrie composite mondiale.
Dans quels secteurs les matériaux composites sont-ils utilisés ?
Les propriétés des matériaux composites : légèreté, résistance mécanique, durabilité, mise en forme libre : les rendent incontournables dans plusieurs secteurs industriels exigeants :
- Aéronautique et spatial : structures primaires et secondaires, carénages, nacelles, composants intérieurs. Exigences de certification strictes sur les résines et les consommables.
- Énergie éolienne : fabrication de pales par infusion de résine époxy, application phare des procédés grande surface à bas coût.
- Nautisme et marine : coques, ponts et structures en PRFV ou PRFC. Résines époxy selon les niveaux de performance requis.
- Automobile et transport : pièces de structure allégées, carrosseries, planchers. Procédés RTM et infusion pour les moyennes séries.
- Sport et loisirs : vélos, équipements sportifs, drones, modélisme haute performance.
Les solutions composites proposées par Samaro
Samaro accompagne les fabricants de pièces composites avec une sélection de résines techniques et de consommables de process issus de partenaires reconnus pour la fiabilité et la constance de leurs formulations :
- Araldite® / Huntsman : systèmes époxy de stratification, d’infusion et de coulée : résines haute performance pour applications structurales aéronautique, nautisme et éolien. Formulations thixotropes, époxy syntaxiques et gel coats époxy disponibles.
- Airtech® : gamme complète de consommables de mise sous vide pour tous les procédés composites. Bâches à vide (Stretchlon®, Wrightlon®, Ipplon®), tissus d’arrachage (Econostich®, Econolease®), films démoulants (A4000, Dahlar®), mastics d’étanchéité (Airseal®, GS213), feutres de drainage (Airweave®), rubans adhésifs (Flashbreaker®) et systèmes combinés Combo-Tech® pour réduire les temps de mise en œuvre.
Pour aller plus loin : consultez nos pages dédiées aux périphériques de vide Airtech, aux résines époxy de stratification et aux systèmes époxy Araldite pour sélectionner les références adaptées à votre procédé. Notre équipe technique est disponible pour vous accompagner dans le choix des consommables et des systèmes résines et kits de réparation composite adaptés à vos contraintes de fabrication.