ThermHex Waben, producteur de noyaux en nid d’abeille en polypropylène, et l’Institut Fraunhofer pour la microstructure des matériaux et des systèmes IMWS, tous deux basés à Halle, collaborent depuis de nombreuses années et ont mené plusieurs projets de recherche et de développement. L’effort de collaboration se concentre sur le développement de la technologie de production et de traitement pour la production en série de noyaux en nid d’abeille et de l’Organosandwich.
L’Organosandwich, un produit semi-fini, se compose de deux feuilles de surface très fines en composites de fibres thermoplastiques (organosheets) qui sont séparées par un noyau en nid d’abeille thermoplastique. Il offre une grande rigidité pour un poids minimal, mais sans nervures supplémentaires pour le raidissement.
Ces produits semi-finis deviennent particulièrement rentables lorsqu’ils sont appliqués en ligne sur l’âme en nid d’abeille dans un processus continu et collés à celle-ci. Dans les étapes de production suivantes, ils sont transformés en composants, par exemple thermoformés et fonctionnalisés par moulage par injection dans des temps de cycle très courts. La technologie de production de composants correspondante a été développée par Fraunhofer IMWS sous le nom de TS-moulding.
La technologie développée à l’issue de cette recherche contribuera au processus de production hautement automatisé de ThermHex et permettra à l’entreprise d’atteindre ses objectifs, à savoir un volume total de ventes d’un million de kilogrammes d’organosandwich et de noyaux en nid d’abeille pour cette année, et une croissance annuelle supplémentaire de 10 à 20 % dans les années à venir.
Le procédé ThermHex, breveté par EconCore NV en Belgique, permet de produire des âmes de nid d’abeille thermoplastiques en continu, en ligne. Après l’extrusion, la bande est formée sous vide par rotation, pliée, laminée et coupée à la longueur souhaitée par le client. Dans les procédés traditionnels, chaque couche de nid d’abeille doit être découpée individuellement dans un bloc, puis laminée.
Les méthodes de production classiques des âmes en nid d’abeille sont donc complexes et coûteuses. Avec ThermHex, toutes les étapes de production se déroulent sur une seule ligne de production. Le processus est plus économe en ressources et nettement moins coûteux que les procédés de fabrication classiques des âmes en nid d’abeille.
Sur le site de production de Halle, il est possible de fabriquer des âmes en nid d’abeille d’une épaisseur de 3 à 30 mm, avec des cellules de très petite taille pour une meilleure qualité de surface et une longueur individuelle pouvant atteindre 6 mètres.
Les âmes en nid d’abeille sont transformées en particulier par l’industrie des fibres composites en panneaux et composants sandwichs, qui sont utilisés par exemple dans les carrosseries de camions, les intérieurs automobiles ou les salles de bains et piscines préfabriquées.
La construction en sandwich offre un énorme potentiel d’économie de poids. L’utilisation d’un matériau de base léger qui maintient à distance deux fines couches de surface permet de réaliser des économies de poids de plus de 80 % par rapport à une construction monolithique. En plus des économies de poids, des économies importantes sur le coût des matériaux sont également possibles.
Seul le procédé ThermHex de fabrication de nids d’abeille sur une seule ligne de production peut permettre la production rentable et continue de produits semi-finis Organosandwich.
Mona Boche-Würfel, responsable du marketing et de la communication chez ThermHex, a déclaré : « Cette collaboration entre ThermHex et Fraunhofer IMWS apportera des changements de pointe à la technologie du nid d’abeille. La technologie qui sera développée grâce à cette collaboration passionnante permettra la production en masse de panneaux sandwichs presque neutres en CO2 dans des temps de cycle très courts dans le cadre d’un processus très rentable. »
Les âmes en nid d’abeille en polypropylène ThermHex avec des couches supérieures thermoplastiques sont utilisées dans l’industrie automobile, par exemple pour le plancher du coffre de la Maserati Ghibli et de la Jaguar F-Type ou le couvercle du coffre de la Toyota Prius PHV.
Le projet de recherche conjoint Organosandwich de ThermHex Waben et Fraunhofer IMWS a été financé dans le cadre du programme EFRE de l’Union européenne via Investitionsbank Saxe-Anhalt.