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Des fibres végétales pour renforcer les pièces en plastique dans l'automobile

News International-French

22 Aug 2012

Des scientifiques financés par l'UE ont adapté des techniques standard de transformation des matières plastiques pour renforcer celles-ci avec des fibres végétales. Les produits obtenus offraient des propriétés excellentes et des coûts compétitifs et étaient recyclables à 50 %.

L'industrie automobile s'efforce de produire des pièces automobiles légères et à haute performance qui permettent de réduire la consommation de carburant et d'améliorer la sécurité.

Les plastiques ont contribué à de nombreuses avancées par rapport aux pièces en métal conventionnelles. Par exemple, le polypropylène, un polymère thermoplastique qui peut être, de manière répétée, ramolli par chauffage pour prendre différentes formes, est actuellement utilisé dans les pare-chocs, les panneaux de carrosserie et les garnitures.

Les polymères renforcés sont, comme leur nom l'indique, des polymères «remplis» de couches de renfort fibreux qui améliorent les propriétés mécaniques. L'attention se tourne de plus en plus vers le renforcement par des fibres naturelles en utilisant des matières végétales telles que le chanvre, le lin, le jute et le kénaf.

Les fibres naturelles ont une résistance mécanique élevée et sont légères. Elles offrent également des avantages conséquents par rapport aux renforts conventionnels, incluant un faible coût et une durabilité dans la fabrication et le recyclage.

Mais ce qui a freiné l'utilisation généralisée de celles-ci, c'est leur performance inférieure aux températures de traitement requises pour l'extrusion des polymères. L'extrusion est un procédé par lequel un matériau compressé est contraint de traverser une filière ayant la forme d'une vis pour aboutir à un moule qui lui donne une forme spécifique.

Des chercheurs européens se sont attachés à assouplir l'utilisation des renforts de fibres naturelles en mettant au point des méthodes de transformation et de traitement adaptées au thermoformage (mise en forme par la chaleur).

Le projet EXTRU CO2 visait tout spécialement l'utilisation de dioxyde de carbone supercritique (scCO2) en support de traitement. L'objectif ultime était de permettre l'extrusion de plaques de polypropylène remplies de fibres naturelles sans les effets typiques préjudiciables sur les caractéristiques mécaniques, la couleur et l'odeur.

Les nombreuses innovations dans l'élaboration des composites, la fabrication des composites à base de fibres naturelles et l'équipement d'injection de scCO2 ont permis de réduire la résistance à l'écoulement, ce qui a facilité l'extrusion à des températures inférieures.


Les propriétés mécaniques des plaques renforcées extrudées étaient bien adaptées aux exigences de l'industrie automobile.


Les produits fabriqués à partir de ces plaques offraient une qualité supérieure à un coût raisonnable. Les produits présentant un taux de recyclage impressionnant (jusqu'à 50 %), ils pourraient être réutilisés pour produire de nouvelles plaques sans effets préjudiciables sur les propriétés mécaniques.


L'équipe du projet EXTRU CO2 a ainsi réussi à surmonter l'obstacle du traitement à haute température jusqu'alors nécessaire pour l'extrusion. La technologie innovante pour produire des plaques thermoplastiques renforcées de fibres naturelles destinées à l'industrie automobile devrait stimuler une utilisation plus répandue des matériaux abordables et recyclables.

 

Source des informations: http://cordis.europa.eu