JEC Composites Innovation Awards 2023: les onze gagnants révélés

La cérémonie, qui s’est déroulée le 2 mars à Paris, a été marquée par la présence des membres du jury, des finalistes et des gagnants, mais aussi et surtout — du fait d’une diffusion en livestream — par le rassemblement d’un public très nombreux, dans le monde entier, pour suivre les résultats tant attendus.

C’est la deuxième fois de l’Histoire que la cérémonie de remise des Innovation Awards a lieu avant JEC World, suscitant dans son sillage un grand élan d’enthousiasme et d’empressement : pas de doute, la communauté des composites a hâte de se réunir, pour trouver de nouvelles sources d’inspiration et nouer des contacts professionnels prometteurs.

Ne manquez pas l’opportunité de rencontrer les lauréats et d’en savoir plus sur leurs projets et leurs attentes pour le futur, en participant à JEC World 2023 du 25 au 27 avril et en vous joignant à la session d’ouverture le 25 avril à 9h30 à l’Agora 5.

JEC World 2023 • Paris Nord Villepinte
25-27 April 2023
Retrouvez les projets des finalistes et des gagnants dans l’espace dédié – H6M93
www.jec-world.events

Découvrez ci-dessous les gagnants dans chaque catégorie:

Catégorie Aérospatiale – Pièces détachées

Structure de siège hybride

Société : Fraunhofer ICT (Germany)
Partenaire(s) : Alpex Technology GmbH, Austria – AMADE-UdG, Spain – Leitat, Spain
Description : La structure de siège d’avion hybride a été conçue et testée selon des critères de durabilité, à partir de matériaux composites légers et faciles à recycler, et produite à l’aide de procédés automatisés efficaces.
Les sièges d’avions commerciaux sont constitués de différents matériaux et pièces individuelles, principalement un mélange de polymères et de métaux, ce qui rend leur recyclage très complexe. Les sièges doivent également être légers afin d’améliorer l’efficacité globale de l’avion. Pour atteindre ces deux objectifs (légèreté et facilité de recyclage), une série de sièges d’avion a été développée sur la base des critères de durabilité suivants :
– Facilité de recyclage grâce un seul type de polymère utilisé pour toutes les pièces en polymère pour lesquelles un processus de recyclage existe
– Réduction du poids et du nombre de composants du siège grâce à une conception légère avec fonctionnalités intégrées
– Production efficace des composants en plastique grâce à des procédés adaptés à la production en série
– Suppression des apprêts d’accrochage toxiques pour l’adhésion entre inserts métalliques et polymères.
Principaux avantages:
٠ PRFC léger à base de PU durable pour réduire les émissions de CO2 et les déchets
٠ Réduction radicale du nombre de pièces du siège pour une maintenance réduite
٠ Technologies de production automatisée à haut volume (SMC/WCM) pour réduire les coûts
٠ Réduction du coût économique des sièges d’avion en fibre de carbone
٠ Design attrayant en fibre de carbone
Plus d’information : www.ict.fraunhofer.de

Catégorie Aérospatiale – Procédés

Fabrication d’un Krueger flap en composite thermoplastique

Société : CETIM (France)
Partenaire(s) : Loiretech, France – AFPT GmbH, Germany – SONACA SA, Belgium
Description : Fabrication d’un Krueger flap innovant in-situ grâce au procédé automatisé thermoplastique SPIDE TP. La nouvelle conception d’un Krueger flap, produit dans le cadre de ce projet* multi-partenaires et fabriqué à l’aide d’un procédé de consolidation thermoplastique in-situ, présente une forme large et complexe. Il surpasse les solutions existantes en termes de performances structurelles et industrielles, avec une cadence de production plus élevée, une meilleure stabilité du process et une qualité produit améliorée (…).
Principaux avantages:
٠ Consolidation in-situ avec un process entièrement automatisé (enroulement filamentaire laser – SPIDE TP)
٠ Recyclabilité (composite thermoplastique)
٠ Répétabilité et fiabilité du process
٠ Réduction des coûts de production
٠ Réduction de la masse des grandes pièces
Plus d’information : www.cetim.fr

Catégorie Automobile et transport routier – Design de pièces

Premier arceau de sécurité en carbone au monde pour les voitures de série

Société : Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG (Germany)
Partenaire(s) : Action Composites GmbH, Austria – Kube GmbH Ingenieurbüro, Germany – Lab for Lightweight Design, IKTD, University of Stuttgart, Germany
Description : Arceaux de sécurité en carbone extrêmement léger, destiné à être installé sur une voiture de série homologuée pour une utilisation sur route, grâce à une géométrie unique.
La conception métallique initiale résiste à des élongations extrêmes. Par conséquent, l’utilisation de fibres de carbone a représenté un défi majeur pour cette application en raison de son faible allongement de rupture. L’innovation technique du projet consiste en un nouveau process d’optimisation structurelle en trois étapes qui permet d’obtenir une conception spécifique adaptée aux PRFC prenant en compte l’espace de conception extrêmement limité ainsi que les multiples cas de charge et de choc listés par la FIA (…).
Principaux avantages:
٠ Forte réduction de poids par rapport à l’acier et même au titane
٠ Topologie optimisée, conception bionique unique
٠ Approche innovante en matière de calcul – lien automatisé entre la CAO et les éléments finis.
٠ Procédé de fabrication innovant – pièce creuse structurelle en production de série
٠ Répond aux standards sur les charges de la FIA
Plus d’information : www.porsche.com

Catégorie Automobile et transport routier – Procédés

Plaque de protection de la batterie des BEV de conception composite

Société : AUDI AG (Germany)
Partenaire(s) : POLYTEC GROUP, Netherlands
Description : Le plus grand, le plus innovant et le plus durable des protecteurs anti-encastrement pour véhicules électriques avec batterie, en structure sandwich thermoplastique de conception légère avec fabrication one-shot extrêmement efficace pour la nouvelle Audi Q8 e-tron.
Cette pièce composite innovante se caractérise par sa conception en structure sandwich légère, mais extrêmement robuste sur le plan mécanique, ainsi que par ses grandes dimensions d’environ 2100 mm x 1400 mm, et un poids total d’environ 23 kg, dont environ 13 kg de bandes de carbone UD. En raison de la grande taille de la pièce, la production avec moulage par injection n’était pas envisageable techniquement… il a donc fallu développer un nouveau process de fabrication one-shot.
Sa conception globale offre un excellent compromis en termes de potentiel de légèreté, d’adaptation à une production rentable en grande série, de robustesse mécanique et de durabilité (…).
Principaux avantages:
٠ Potentiel de légèreté élevé pour les protections anti-encastrement des BEV, en remplacement de la conception en aluminium
٠ Réduction significative de l’empreinte CO2 par rapport au modèle en aluminium
٠ Nouveau procédé de pressage pour la production en grand volume de pièces sandwiches complexes
٠ Conception adaptée au recyclage
Plus d’information : www.audi.de

Catégorie Infrastructure et génie civil

Un toit en matériau composite pour le stade du Real Madrid

Société : Nanotures (Spain)
Partenaire(s) : COMPOSYST, Germany – DIAB, Spain –  FIBERTEX, Denmark – Gavazzi, Italy – MAP Yachting, France – MEL, Spain – SAERTEX GmbH & Co. KG, Germany, SKY, Hungary – Zoltek, Hungary
Description : Trois éléments sont assemblés mécaniquement pour obtenir des poutres d’une portée de 75 m. Le process de fabrication consiste en une infusion VAP avec double membrane, qui permet d’éviter deux incovénients : le fait de pratiquer des trous dans le noyau et l’excès de polymère.
La linéarité des fibres et les jointures centrales — paramètres essentiels — ont été contrôlées en production afin d’obtenir des éléments présentant une résistance élevée à la compression. Stratégiquement, différents renforts ont été utilisés dans la conception pour répondre au cas de charge et aider à l’assemblage avec les éléments métalliques. Enfin, les poutres composites légères permettent de simplifier les opérations d’assemblage sur site ainsi que la simplification et la réduction du poids et de l’énergie des moteurs de déplacement et d’élévation.
Principaux avantages:
٠ Réduction du poids et simplification de l’installation sur site
٠ Excellentes propriétés mécaniques
٠ Avantages environnementaux et énergétiques
Plus d’information : www.nanotures.com

Catégorie Circularité et recyclage

Filé en fibre de carbone 100% recyclé et produits appliqués

Société : Toyota Industries Corporation (Japan)
Partenaire(s) : Kurimoto, Ltd., Japan – Nagoya University, Japan – NAKASHIMA PROPELLER Co., Ltd., Japan – Toyota Central R&D Labs., Inc., Japan – Toyota Motor Corporation, Japan – Uster technologies AG, Switzerland
Description : Filé en CF 100% recyclé compatible avec le procédé de pultrusion. Mise en place d’un système global de circulation de la fibre de carbone, du recyclage à l’application du produit.
Les qualité PRFC du filé en rCF atteignent environ 70 % de résistance à la traction et 90 % de module d’élasticité par rapport au PRFC vierge. Il n’y a aucune limitation au processus et à la matrice, et nous sommes le premier fabricant au monde à utiliser avec succès le rCF dans le moulage par pultrusion avec résine époxy. En raison du développement du marché de l’énergie éolienne, nous prévoyons des applications futures du filé en fibre de carbone recyclée pour répondre à la demande de production neutre en carbone, pour les pales des éoliennes. Nous avons également mis en place un système global de recyclage des CF, de la récupération à la reproduction (…).
Principaux avantages:
٠ CF recyclable applicable au moulage par pultrusion avec matrice époxy
٠ PRFC recyclé hautement compatible avec les performances du PRFC vierge
٠ Un système complet de recyclage des CF de grande valeur
٠ Haute compatibilité avec le process et la matrice de résine existants
٠ Faible impact sur l’environnement
Plus d’information : www.toyota-industries.com

Catégorie Numérique, données et IA

Système d’inspection de fabrication AFP en cours de production

Société : NIAR/WSU (United States)
Description : Système d’inspection de fabrication AFP en cours de production (IAMIS) pour une tête de placement automatisé des fibres (AFP) permettant de détecter les défauts de fabrication avec module intuitif de visualisation en réalité augmentée.
IAMIS détecte les défauts de fabrication qui sont en dehors de la base de certification (ou inacceptables) en utilisant des algorithmes d’apprentissage automatique (ML), permettant ainsi de réduire les processes d’inspection manuelle, longs et dépendants de l’opérateur, qui nécessitent d’interrompre considérablement le process de fabrication.
Principaux avantages:
٠ Augmenter l’utilisation des systèmes de fabrication automatisés (efficacité opérationnelle)
٠ Éliminer les inspections manuelles à forte intensité de main-d’oeuvre et améliorer la qualité
٠ Éliminer les erreurs humaines liées au niveau d’expérience des opérateurs
٠ Visualisation en réalité augmentée pour la réparation et l’assurance qualité
٠ Créer un enregistrement numérique des défauts pour faciliter la certification et la maintenance
Plus d’information : www.wichita.edu

Catégorie Equipements, machines et industries lourdes

Tour en fibre de carbone Isotruss®

Société : IsoTruss, Inc (United States)
Partenaire(s) : My Learning Alliance, US – U.S. Bureau of Land Management Wyoming, United States – United States Department of Agriculture National Institute of Food and Agriculture (USDA- NIFA), United States – Utah State University, United States
Description : Les tours IsoTruss® en fibre de carbone sont jusqu’à douze fois plus résistantes que l’acier pour un poids donné ou ne pèsent qu’un douzième pour une charge donnée, selon leur conception, le site et les spécifications.
L’IsoTruss a été inventée à l’origine pour des applications aérospatiales et convient parfaitement aux structures porteuses de charges dans tous les cas où la légèreté et la rigidité s’avèrent essentielles. Dans l’ensemble, l’IsoTruss® combine des matériaux composites polymères renforcés de fibres continues très performantes (telles que le carbone, le verre, l’aramide, etc.) avec une géométrie très efficace afin que ces éléments supporte la charge sans aucune difficulté, ce qui permet d’obtenir un poids extrêmement léger et des performances de très haut niveau.
Principaux avantages:
٠ Avantages du matériau : haute résistance/ haute rigidité/ haute durabilité/
٠ Isotrope transverse/transparent aux fréquences radio/résistant à la corrosion
٠ Avantages structurels : Résiste au déformage de la coque/poids plus léger/faible traînée/
٠ Tolérance aux défaillances/esthétique/écologique/résistant à la corrosion
٠ Moins de CF à fabriquer/sa légèreté diminue les coûts d’expédition et d’installation et réduit les émissions de CO2 de 70%
Plus d’information : www.isotruss.com

Catégorie Transport maritime et construction navale

Mât Solid Sail

Société : Chantiers de l’Atlantique (France)
Partenaire(s) : Avel Robotic, France – Bureau Veritas France – CDK, France – Hexcel, France – Lorima, France – MECA, France – Multiplast, France – SMM, France
Description : Industrialisation de la fabrication de très grands mâts afin de s’adapter au prix et au délai du marché de l’industrie maritime.
La fabrication du mât SOLID SAIL MAST est basée sur des pièces en carbone préformées en autoclave. Nous avons coupé le mât en sections pouvant entrer dans le plus grand autoclave (24m x 6m) dont nous disposions, pour développer une méthode d’assemblage utilisant des manchons fabriqués par AFP pour assembler les sections de 24m de long, de manière rapide et efficace.
Principaux avantages:
٠ Un standard de qualité plus élevé grâce à un laminage automatique de haute précision
٠ Productivité accrue grâce à des process de fabrication plus rapides ou moins nombreux
٠ Réduction des coûts de production grâce à la réduction des process
٠ Réduction des déchets et des risques de fabrication
٠ Une plus grande régularité dans la fabrication en série des pièces
Plus d’information : www.chantiers-atlantique.com

Catégorie Energies renouvelables

De nouveaux adhésifs acryliques pour un monde meilleur

Société : Huntsman Advanced Materials (Switzerland)
Partenaire(s) : Antala, Spain – Biesterfeld Oezel Kimy. Tic. A.S., Turkey – Bodo Moeller Chemie GMBH, Germany – Emanuele Mascherpa S.p.A, Italy – Samaro, France – VIBA NL, Netherlands
Description : Nouvelle technologie d’adhésifs acryliques structuraux ininflammables, à faible odeur et sans apprêt, présentant un profil de santé et de sécurité favorable et offrant des performances de collage exceptionnelles sur de multiples substrats.
L’innovation consiste en une nouvelle technologie d’adhésifs acryliques qui durcit rapidement, crée des liens à haute résistance et à haute élongation, une résistance exceptionnelle aux contraintes et aux impacts, et qui offre une solution efficace à de multiples défis liés à la durabilité, sans sacrifier la performance, contrairement à de nombreux adhésifs structurels (classification ininflammable, profil favorable à la santé et à la sécurité, faible odeur et préparation de surface limitée) (…).
Principaux avantages:
٠ Sécurité, bien-être et productivité
٠ Réduction des émissions de CO2 (transport)
٠ Economies financières (stockage/protection)
٠ Performance, multi-substrats et collage de composites
٠ Modèles de matériaux disponibles pour la simulation
Plus d’information : www.huntsman.com

Catégorie Sports et loisirs

Vélo en composite thermodurci recyclable CFRP

Société : Swancor Holding CO., LTD (Taiwan)  
Partenaire(s) : Gigantex Composite Technologies, LTD, Taiwan
Description : Le vélo en PRFC thermodurci a été fabriqué à partir du pré-imprégné recyclable EzCiclo. Les pièces composites peuvent être recyclées par le liquide CleaVER pour récupérer la résine et les fibres, ce qui permet un recyclage en boucle fermée des composites thermodurcissables.
Swancor présente la résine thermodurcissable recyclable “EzCiclo” et le liquide de dégradation “CleaVER”. EzCiclo est une résine époxy recyclable. Des préimprégnés thermofusibles en EzCiclo RB-564 avec différents poids moyens des fibres (FAW) sont utilisés pour produire des pièces composites de bicyclette, notamment le cadre, le guidon, la fourche avant et les jantes. Les pièces composites en fin de vie fabriquées à partir d’EzCiclo peuvent être dégradées par le liquide CleaVER à 130°C-150°C pendant 4 heures, permettant la séparation complète de la matrice et des fibres. La matrice réticulée est dissoute dans CleaVER et peut être réutilisée. La fibre récupérée présente des propriétés comparables à celles de la fibre vierge (…).
Principaux avantages:
٠ Pièces de bicyclette en composite thermodurcissable 100% recyclable aux propriétés prometteuses
٠ Un système de résine innovant permet le recyclage en boucle fermée du composite thermodurcissable
٠ Facilité d’adoption avec les installations et process de fabrication existants
٠ Recyclage à faible émission de carbone et absence de déchets
٠ Valeur plus élevée de la résine et de la fibre recyclées
Plus d’information : www.swancor.com