Les composites thermoplastiques : repenser les aérostructures pour une aviation plus durable
Réduire la consommation de carburant, améliorer les performances des aéronefs, accélérer les cadences de production et limiter l’empreinte environnementale : l’industrie aéronautique doit relever simultanément plusieurs défis majeurs.
Pour y répondre, Daher investit depuis plus de dix ans dans le développement et l’industrialisation des composites thermoplastiques, une technologie appelée à jouer un rôle déterminant dans les futurs programmes aéronautiques.
Plus légers, réparables, soudables et recyclables, les composites thermoplastiques ouvrent de nouvelles perspectives pour concevoir des aérostructures plus performantes tout en réduisant la consommation de ressources et les émissions associées. Leur compatibilité avec des procédés de fabrication fortement automatisés en fait également un levier majeur pour accompagner la montée en cadence de l’industrie aéronautique.
Au cœur du techcenter Shap’in, Daher développe, teste et industrialise ces nouvelles technologies en collaboration avec ses clients, partenaires industriels, start-up et acteurs académiques. L’objectif : transformer l’innovation composite en solutions concrètes au service des futurs aéronefs et d’une aviation plus performante et moins carbonée.
Pourquoi le thermoplastique change la donne ?
Contrairement aux matériaux traditionnels ou aux composites thermodurcissables, les composites thermoplastiques présentent plusieurs avantages majeurs pour l’industrie aéronautique :
- des structures plus légères permettant de réduire la consommation de carburant ;
- des matériaux réparables et recyclables ;
- une meilleure automatisation des procédés de fabrication ;
- des temps de production réduits ;
- une réponse adaptée aux enjeux de montée en cadence ;
- des performances mécaniques élevées dans des environnements exigeants.
Ces caractéristiques permettent d’améliorer simultanément la performance industrielle, la compétitivité des programmes et leur empreinte environnementale.
Shap’in, l’accélérateur de l’innovation composite
Implanté près de Nantes, le techcenter Shap’in est dédié à l’industrialisation des composites avancés et à la préparation des aérostructures du futur.
Les équipes y développent de nouvelles solutions autour :
- des matériaux thermoplastiques de nouvelle génération ;
- de l’automatisation des procédés de production ;
- de la soudure des composites ;
- de l’allègement des structures ;
- de la recyclabilité et de la circularité des matériaux.
Grâce à son écosystème d’innovation associant industriels, avionneurs, PME, start-up et organismes de recherche, Shap’in accélère le passage de la recherche à l’industrialisation.
Des innovations déjà en action
Les composites thermoplastiques ne sont plus seulement une technologie de laboratoire. Daher les intègre progressivement dans des démonstrateurs et applications destinés aux futurs programmes aéronautiques.
Parmi les réalisations emblématiques figurent le développement d’une nervure d’aile thermoplastique fortement sollicitée, récompensée lors des JEC Composites Innovation Awards, ainsi que le démonstrateur grandeur nature de stabilisateur horizontal développé dans le cadre du projet TRAMPOLINE 2, principal programme français de recherche consacré aux composites thermoplastiques. Mené dans le cadre du CORAC et piloté par Daher, ce projet explore notamment le potentiel de la soudure par induction en remplacement du rivetage traditionnel, afin de réduire la masse des structures tout en simplifiant leur assemblage.
Daher participe également au projet CARAC TP, conduit avec plusieurs laboratoires académiques, afin de mieux comprendre et caractériser le comportement des composites thermoplastiques dans les environnements aéronautiques les plus exigeants. Ces travaux contribuent à accélérer leur qualification et leur intégration dans les futurs programmes aéronautiques.
Les avancées réalisées ne se limitent pas aux démonstrateurs technologiques. Daher a notamment développé des pédales de palonnier pour TBM à partir de composite thermoplastique revalorisé issu de chutes de production. Cette réalisation illustre concrètement le potentiel des matériaux thermoplastiques pour concilier allègement, performance industrielle et économie circulaire.
Vers une économie plus circulaire des matériaux
Au-delà du développement de nouvelles aérostructures, Daher travaille à la revalorisation des matériaux thermoplastiques tout au long de leur cycle de vie.
Au sein de l’usine de Nantes, à proximité immédiate de Shap’in, les chutes de production issues de la fabrication de pièces composites sont collectées puis transformées en nouvelles matières premières destinées à la fabrication de pièces techniques ou à la fabrication additive. Aujourd’hui, l’ensemble des chutes de carbone PPS pur issues de certains procédés sont réintégrées dans une filière de valorisation dédiée.
Cette démarche contribue à réduire les déchets, à optimiser l’utilisation des ressources et à renforcer la circularité des matériaux dans l’industrie aéronautique.
> Voir la vidéo : Upcycling of thermoplastic production waste
Une technologie clé pour les futurs programmes aéronautiques
L’allègement des structures, la réduction des déchets, l’industrialisation des procédés et la recyclabilité des matériaux font des composites thermoplastiques l’un des leviers les plus prometteurs pour accompagner l’évolution de l’aéronautique.
En s’appuyant sur les travaux menés au sein de Shap’in, Daher prépare dès aujourd’hui les technologies qui contribueront aux futurs aéronefs, avec l’ambition de concilier performance, compétitivité industrielle et réduction de l’empreinte carbone.
