La durabilité grâce à l’économie de matériaux : un congrès montre le potentiel de la construction sandwich

L’utilisation de matières plastiques renforcées par des fibres en construction sandwich permet de réaliser des structures légères hautement efficaces. Des spécialistes de renommée internationale ont présenté et discuté des tendances actuelles du développement des matériaux et des technologies ainsi que des nouveaux champs d’application des matériaux sandwich lors du « Faserverbund-Sandwich-Tagung » qui s’est tenu les 24 et 25 avril 2024 à Halle (Saale). Ils ont présenté des solutions à la croisée de l’efficacité des matières premières, de la numérisation, et de la durabilité, par exemple pour des applications dans l’industrie automobile, l’aéronautique ou le photovoltaïque.

Organisé pour la troisième fois conjointement par ThermHex Waben GmbH et l’Institut Fraunhofer pour la microstructure des matériaux et des systèmes IMWS, le congrès a attiré plus de 100 invités internationaux de l’industrie et de la recherche à Halle (Saale).

Ignaas Verpoest, professeur émérite du Composite Materials Group de l’Université catholique de Louvain, a ouvert la conférence avec son discours-programme « Innovations in composite sandwich structures : reflections on a personal journey ». Dans sa rétrospective de plus de 30 ans, il a montré que pour réussir à innover dans le domaine des matériaux, il faut non seulement des inventions créatives, mais aussi une compréhension approfondie des relations entre les matériaux, le développement de méthodes expérimentales et de modèles virtuels, sans oublier l’orientation vers les besoins de l’industrie.

Le deuxième jour de la conférence a été consacré à des sessions variées sur les solutions R&D actuelles pour la mise en œuvre conséquente d’approches de construction légère avec la construction sandwich et les matériaux d’âme sandwich. Il est apparu clairement que ces derniers peuvent marquer trois points en matière de durabilité : Lors de la fabrication, ils permettent souvent des processus utilisant nettement moins de matériaux que la construction monolithique. Grâce à leur potentiel de construction légère, ils peuvent contribuer à la réduction des émissions pendant la phase d’utilisation, par exemple en réduisant le poids des véhicules. Parallèlement, les composants sandwich mono-matériaux thermoplastiques permettent en fin de vie – par rapport aux composants composites fibreux thermodurcissables – des avantages considérables en termes de recyclabilité.

« Les présentations et les discussions avec nos invités ont mis en évidence l’importance de l’équilibre entre la performance des matériaux et les coûts. De nombreux développements et projets de recherche actuels abordent déjà ce rapport. J’ai également été impressionné par l’étendue de l’éventail des applications et des solutions de matériaux présentées, des plastiques au bois en passant par la céramique ».

déclare le Dr. Ralf Schlimper, qui a dirigé la conférence du côté de l’IMWS Fraunhofer.

« Je suis très heureux que nous ayons pu accueillir à nouveau un public aussi prestigieux et nombreux. La diversité des secteurs représentés souligne l’énorme potentiel de la construction sandwich pour les applications industrielles ».

déclare le Dr. Jochen Pflug, directeur de ThermHex Waben GmbH et également organisateur de la conférence. Dans le cadre de la conférence, son entreprise a présenté pour la première fois le nouveau produit « ThermHexWAVY », un noyau alvéolaire thermoplastique avec une géométrie de paroi cellulaire ondulée qui permet des augmentations significatives de la résistance à la compression. Cette géométrie particulière peut être fabriquée avec n’importe quel polymère thermoplastique sur les lignes de production ThermHex existantes.

Parmi les autres nouveautés présentées à la Composite Sandwich Conference figuraient les applications des technologies sandwich dans les éléments structurels des hélicoptères (Airbus Helicopters), comme structures de protection dans le soubassement des véhicules électriques (Audi AG) et comme soubassement aérodynamique des voitures de sport (Porsche AG). Les matériaux d’âme thermoplastiques recyclables présentant des propriétés anti-incendie particulièrement bonnes pour les composants intérieurs des avions ont également constitué un point fort. Evonik Operations a présenté un matériau d’âme en mousse à base de polyétherimides (PEI), basé sur des microgranulés préexpansés, et ThermHex a présenté une âme en nid d’abeille en PEI. Solarge a montré les potentiels de la construction en sandwich pour les applications photovoltaïques, par exemple des modules particulièrement légers qui peuvent également être installés sur des toits dont la capacité de charge n’est pas suffisante pour des modules standard.

« Le contenu des sessions a montré à quel point le développement est dynamique et à quel point l’industrie est active pour économiser non seulement le poids des composants, mais aussi les matériaux ».

a déclaré Pflug à la fin du congrès, qui comprenait également une exposition d’entreprises et de produits ainsi que des visites de la production de ThermHex et des sites Fraunhofer de Schkopau et Halle.

« Les conférences ont également mis en évidence les besoins en matière de recherche, qu’il s’agisse de connaissances approfondies sur les propriétés des matériaux et leur développement, de solutions pour le contrôle de la qualité et des processus, de moyens efficaces pour réduire l’utilisation de matériaux thermoplastiques dans les applications structurelles ou du développement de méthodes pour des conceptions spécifiques ».

tel est le bilan de Schlimper. La prochaine Composite Sandwich Conference est prévue pour le printemps 2026.

Jochen Pflug (ThermHex Waben GmbH, à g.) et Dr. Ing. Ralf Schlimper (Fraunhofer IMWS, à droite) ont organisé la conférence à Halle (Saale), Ignaas Verpoest (2ème à partir de la gauche), professeur émérite du Composite Materials Group de l’Université catholique de Louvain, a ouvert la conférence avec son discours d’ouverture « Innovations in composite sandwich structures : reflections on a personal journey », le professeur Erica Lilleodden (2ème à partir de la droite), directrice de l’Institut Fraunhofer pour la microstructure des matériaux et des systèmes IMWS a accueilli les invités de la conférence. © Uwe Köhn

D’autres impressions sont disponibles sur la page de l’événement : www.faserverbund-sandwich.de