Fast Cure & Furious : du démonstrateur à la preuve industrielle sur une pièce « série »

Et si le RTM était capable de tenir les cadences de production aéronautique de demain – sans multiplier les moules, les étuves et la complexité ?

Points-clés

1. Le RTM Fast Cure peut être démontré sur une vraie pièce de production, avec des préformes et un outillage de série.
2. Un temps d’injection très court et une polymérisation de 15 à 30 minutes à 180°C ouvrent un levier concret pour accélérer les cycles.
3. À ce stade, usinage, contrôles ultrasons et conformité géométrique sont équivalents au procédé de référence dans le cadre de cette démonstration.
4. Les projections montrent un impact potentiellement majeur sur les besoins en moyens et sur les délais de production, sous réserve de qualification et de confirmation des résultats de caractérisation.

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Dans l’aéronautique, augmenter les cadences sans sacrifier la robustesse industrielle constitue l’un des défis majeurs de la filière composite. Un enjeu stratégique puisqu’il s’agit à la fois d’accompagner la montée en cadence actuelle et de préparer l’arrivée des futurs avions court et moyen-courrier de nouvelle génération, les SMR (Short Medium Range).

C’est précisément l’objectif de nos travaux chez Daher : accélérer certains procédés de fabrication des pièces composites, sans compromettre la robustesse du flux industriel. Si nos investissements et avancées dans les thermoplastiques sont bien connus, Daher s’appuie également sur d’autres leviers technologiques, à l’image du tour de force récemment réalisé sur le procédé RTM.

Le RTM, pour Resin Transfer Molding – ou moulage par transfert de résine – repose sur un principe simple dans sa définition, mais exigeant dans sa mise en œuvre : une résine est injectée dans un moule fermé contenant une préforme de fibres. La résine polymérise ensuite pour donner naissance à la pièce finale. C’est sur la maîtrise fine de chacune de ces étapes que se joue la performance industrielle du procédé.

Il y a deux ans, j’avais partagé une première démonstration R&T menée sur une pièce prototype baptisée « gutter », injectée avec des résines Fast Cure[1] : une preuve de concept très prometteuse, mais restée au stade du projet de recherche(Voir ici : LinkedIn).

Cette fois, notre ambition était différente : réaliser une démonstration sur une pièce de série, en utilisant les préformes et, surtout, l’outillage de production employés sur un programme commercial, puis mesurer objectivement les écarts – ou l’absence d’écarts – par rapport à la résine RTM « classique » actuellement qualifiée sur avion.

Objectif : prouver la faisabilité sur une vraie pièce de production

La pièce retenue n’a rien d’un coupon de laboratoire. Il s’agit d’un cadre composite de nacelle, composant structurel de l’entrée d’air. Autrement dit, une pièce de grande dimension, pleinement fonctionnelle et directement représentative des contraintes d’une production aéronautique en série.
Chez Daher, cette pièce est produite sur notre site de Saint Aignan-de-Grandlieu, puis intégrée sur l’entrée d’air directement chez le client.

Pourquoi cette pièce ? Parce qu’elle réunit des caractéristiques particulièrement représentatives d’un enjeu industriel réel :

• Géométrie : un quart de cercle de 3 050 mm de diamètre, environ 35 mm de hauteur, 40 mm de largeur et 2 mm d’épaisseur.
• Constitution : une préforme carbone en tissu et unidirectionnel, intégrant une métallisation de type wire mesh – une fine grille métallique destinée notamment à assurer des fonctions telles que la protection foudre.

Notre objectif était clair : démontrer la faisabilité du procédé sur une pièce de série, tout en estimant le potentiel de réduction de temps sur la phase injection + polymérisation. Il s’agissait également d’évaluer l’impact de ces nouveaux produits sur les étapes de fin de gamme – usinage, contrôles non destructifs et contrôles dimensionnels – afin d’anticiper leurs effets sur l’ensemble du flux industriel.

Méthode : moyens de série, deux résines Fast Cure, cycles courts

Fin 2025, nous avons ainsi volontairement prélevé hors flux de production :

• des préformes de série ;
• un outillage d’injection de série.

Les essais ont porté sur deux résines Fast Cure développées par Hexcel :

• HiFlow HF640F‑2, avec une polymérisation en 15 minutes ;
• HiFlow HF610F‑2, avec une polymérisation en 30 minutes.

Le terme cure désigne la phase durant laquelle les polymères contenus dans la résine s’organisent pour conférer au matériau ses propriétés mécaniques et thermiques. La différence entre ces deux grades ne se limite donc pas au temps de cuisson : elle influence également la fenêtre d’injection, c’est‑à‑dire la durée pendant laquelle la résine reste injectable dans de bonnes conditions.

Le point clé réside dans le fait que ces résines permettent une injection à température constante (isotherme) à 180 °C, suivie directement d’une polymérisation courte (15 ou 30 minutes). Et surtout, elles offrent la possibilité d’un démoulage à chaud, favorisant l’enchaînement rapide des opérations et, in fine, l’augmentation des cadences.

En combinant les savoir‑faire d’Hexcel et de Daher, nous avons ainsi fabriqué six pièces de type “série” (non avionnables) : cinq en HF640 et une en HF610.

Les résultats observés sont particulièrement encourageants :

• un temps d’injection inférieur à deux minutes ;
• une polymérisation rapide ;
• un démoulage effectué au plus vite, car l’outillage de série n’est pas conçu pour un démoulage à chaud.

Enfin, et c’est un point essentiel, les démonstrateurs ont réintégré le flux “série” de l’usine afin de suivre la fin de gamme standard, et de comparer, étape par étape, avec les pièces fabriquées selon le procédé habituel.

Résultats : conformité en production et gain de temps -75%

Première bonne nouvelle : aucune différence notable en usinage par rapport aux pièces fabriquées avec le procédé de référence.

Côté contrôle non destructif, les contrôles ultrasons donnent une réponse équivalente, à environ -0,5 dB près.

Et sur le critère souvent le plus “impitoyable” en série, le dimensionnel : pas de différence. Les pièces sont conformes géométriquement.

Au global, en comparaison du processus série de référence (injection puis polymérisation), cette démonstration suggère un gain d’environ 75 % sur le cœur du cycle, sans modifier les étapes amont et aval.

Projection “cadence”

À ce stade, ces résines ne sont pas encore qualifiées. En revanche, la démonstration permet d’ores et déjà de poser des ordres de grandeur industriels et de mettre en évidence un point clé : plus la cadence augmente, plus l’écart entre un cycle RTM “standard” et un cycle Fast Cure devient structurant.

Scénario 1 : cadence industrielle sur un programme série
Avec un procédé standard, atteindre la cadence impose généralement de multiplier les moyens – plusieurs moules et des équipements de chauffe supplémentaires. C’est une configuration qui deviendra inévitable lorsque les cadences atteindront leur niveau maximal.
À l’inverse, avec un procédé Fast Cure, le besoin en outillage serait divisé par huit. Un moyen unique, de type mini‑presse, suffirait, avec en outre la capacité de basculer cet équipement sur d’autres programmes avions.
Dans ce scénario, la production série pourrait être réalisée sur 8 jours, contre 19 jours avec un procédé standard, à pleine cadence.

Scénario 2 : très haute cadence (type futur grand programme aéronautique)
À très haute cadence, le différentiel change d’échelle : le procédé standard conduit à un besoin important d’outillages (plus de 30 moules) et d’équipements (5 étuves), alors que les résines Fast Cure pourrait nous permettre de réduire drastiquement le nombre de moules nécessaires (2 uniquement) et deux mini presse pour la polymérisation. En clair, on passe d’une logique “multiplier les moyens” à une logique “accélérer le cycle”, on fait du thermodurcissable comme du thermoplastique, ça tombe bien c’est la spécialité notre usine de Saint-Aignan .

À très haute cadence, le différentiel change d’échelle. Le procédé standard conduit à un besoin important d’outillages (plus de 30 moules) et d’équipements (cinq étuves).
Les résines Fast Cure pourraient permettre de réduire drastiquement ce besoin, avec seulement deux moules et deux mini‑presses pour la polymérisation.

On passe ainsi d’une logique consistant à multiplier les moyens à une logique visant à accélérer le cycle. En d’autres termes, il devient possible de faire du thermodurcissable comme du thermoplastique – la spécialité de notre site de Saint‑Aignan.

Ces projections restent naturellement conditionnées à la qualification complète par l’avionneur final ainsi qu’à la confirmation de la tenue des performances sur l’ensemble des exigences aéronautiques.

Et la performance matière ?

Nous ne nous sommes pas limités à l’évaluation du procédé. En parallèle, nous avons réalisé des éprouvettes de qualification, appelées First Part Qualification dans notre jargon – des échantillons prélevés afin de caractériser le comportement mécanique des pièces.
Les résultats sont attendus d’ici fin juin, et les premiers signaux observés sont très prometteurs.

 

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Un travail d’équipe

Cette démonstration a été menée dans le cadre du projet DISPRO, en partenariat avec Airbus et avec le soutien de la DGAC. L’équipe Daher (Anthony Méresse, Camille George, Steven Araujo, Quentin Philippe, Samuel Richard) évalue ces résines nouvelle génération, avec des promesses notables : température d’usage plus élevée (Tg), meilleures performances mécaniques, et un potentiel d’application élargi.

Un grand merci également aux équipes Daher Nantes (Gregory Coin, Thierry Guillaume, Steven Vallade, Alexandre Sanchez, Fabien Trichet) qui ont rendu possible cette démonstration ambitieuse. Et bien sûr à notre partenaire Hexcel (Carolina Brantes, Jean Pourtier, Joanna Baudino, Alexis Bart, Pauline De Cuttoli) pour les injections.

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[1] On parle de résines dites “Fast Cure” lorsqu’elles sont formulées pour durcir beaucoup plus vite que les résines thermodurcissables classiques.