Un bracket de porte d’Airbus A350-900 en composite carbone

Développé par Airbus Helicopters, le bracket désormais fabriqué en Victrex PEEK 90HMF40 a été homologué pour la production en série à des fins commerciales. Cette substitution réussie du métal a débouché sur une réduction de 40% du poids et des coûts. La solution polymère moulée par injection remplace le procédé de fabrication plus onéreux de brackets usinés à partir d’un bloc d’aluminium.

La structure polymère renforcée par fibres de la porte de l’A350XWB fait appel à une enveloppe extérieure, associée à une structure de renfort de la face intérieure. Une armature désormais fabriquée en thermoplastique PEEK fait la jonction par pount entre l’enveloppe extérieure et la structure de renfort intérieure. Les deux composants forment une structure de renfort type caisson afin d’exploiter au maximum le moment géométrique d’inertie.

Christian Wolf, responsable Recherche & Technologie dans le domaine des portes aéronautiques, Airbus Helicopters, explique la fonction de l’importance du composant PEEK: “En cas de fonctionnement normal, c’est à dire de cabine pressurisée, ce joint par point réduit la déformation de l’enveloppe extérieure tout en préservant la qualité aérodynamique de la porte de l’appareil. Tous les composants qui constituent la porte sont sécurisés les uns avec les autres. En cas de rupture d’un des composants à proximité du bracket, celui-ci pourra encaisser le transfert de charges structurelles et par voie de conséquence, les brackets font partie intégrante de la structure primaire de l’appareil.”

Substitution du métal: le nouveau bracket réduit les coûts tout en améliorant la qualité
En faisant appel au polymère haute performance Victres PEEK 90HMF40 renforcé par fibre de carbone en remplacement de l’aluminium utilisé auparavant, Airbus Helicopters a réussi à fabriquer un composant équivalent et réunissant toute une série d’avantages – le poids et les coûts de production ont baissé de 40%. Par ailleurs, combiner le composant en PEEK, plutôt q’un composant en aluminium, à un thermodurcissable facilite et optimise les opérations de perçage d’un composite renforcé de fibres de carbone, en comparaison avec les résultats obtenus précédemment.

Victrex PEEK 90HMF40 est un matériau spécifié par Airbus. Le thermoplastique résiste facilement à la condensation qui s’accumule constamment à l’intérieur des portes de l’appareil alors que l’aluminium en revanche a tendance à se corroder et nécessite un traitement de surface spécifique.

De nouveaux développements et investissements
Dans l’aérospatiale, le processus “design and build”, c’est à dire le développement en conformité avec des spécifications données, est une option envisegeable pour la production de composants structurels. Au cours de ce processus, le concepteur bénéficie d’une liberté supplémentaire dans certains secteurs comme la sélection de matériaux.

En Avril 2015, Victrex a inauguré sa troisième usine de production, et a annoncé récemment le lancement réussi de sa technologie de moulage hybride, offrant une excellente combinaison de robustesse et de liberté de conception, spécialement dans le développement de structures allégées.

Les concepteurs et fabricants aéronautiques tirent profit de l’utilisation du Victrex PEEK 90HMF40. Ce polymère à fibres de carbone à haut module (HMF) est formulé à partir de polyaryléthercétone de la famille Victrex 90, principalement utilisé dans les composants moulés par injection à paroi ultrafine. Ce matériau fluide et facile à mettre en oeuvre permet de fabriquer des composants d’une robustesse hors pair. Aucun autre grade standard ne peut rivaliser avec ses propriétés. Le 90HMF40 a un par exemple une résistance spécifique et une rigidité jusqu’à 20% supérieures à celle de l’aluminium 7075-T6 dans les mêmes conditions.

Plus d’informations: www.victrex.com