Aperçu du JEC World 2019 :Fraunhofer IPT

Les instituts Fraunhofer pour la technologie de production (IPT, Aix-la-Chapelle, Allemagne, 5/D17) mettent l'accent sur les travaux qu'ils ont menés avec l'Institut Fraunhofer pour la technologie laser (ILT, Aix-la-Chapelle) sur le projet de recherche de l'UE ComMUnion, en collaboration avec 14 partenaires de l'industrie, pour développer des processus et solutions pour la conception hybride légère en combinant des composites à matrice métallique et polymère pour les applications automobiles et aérospatiales.

Fraunhofer IPT dit que son nouveau processus de fabrication hybride est basé sur une combinaison de texturation laser et de placement de bande assisté par laser :à cette fin, les composants sont d'abord prétraités à l'aide du laser pour fournir une structure de surface rugueuse spécialement développée, définie. La surface texturée permet aux matériaux légers thermoplastiques renforcés de fibres continues, qui seront plus tard utilisés pour le raidissement, d'être liés directement au composant en acier. La liaison est alors mécanique, éliminant tout besoin de mesures de prétraitement supplémentaires ou de promoteurs d'adhérence supplémentaires, tels que des adhésifs ou des agents de liaison.

Les raidisseurs, en composites thermoplastiques renforcés de fibres, particulièrement adaptés aux sollicitations attendues, sont assemblés au composant par un procédé de pose de ruban. Le laser chauffe localement les rubans thermoplastiques dans la zone de jonction à l'acier. Le matériau de la matrice fond et s'écoule dans les cavités texturées au laser. Après solidification du matériau fondu, le ruban avec les fibres unidirectionnelles intégrées adhère à la surface rugueuse de la pièce en acier.

L'avantage de combiner ces deux procédés laser, selon Fraunhofer IPT, apparaît lorsque les propriétés mécaniques du composant doivent être améliorées localement sans augmenter significativement le poids du composant. Le processus, selon Fraunhofer IPT, est particulièrement adapté à la production de masse, car aucune autre étape de post-traitement, telle que les opérations de durcissement, n'est requise pour consolider le matériau après le placement de la bande. De plus, on dit qu'un chauffage précis et localisé réduit la distorsion et les contraintes résiduelles lors de l'assemblage des deux matériaux. Le processus de texturation laser, qui a été développé à l'ILT Fraunhofer, peut également être appliqué de manière reproductible sur la surface métallique aux endroits où les textures sont nécessaires. De plus, le laser n'est soumis à aucune usure d'outil.

Pour prouver la viabilité du processus, les partenaires de recherche ont terminé un premier composant de démonstration en acier à haute résistance et en ruban thermoplastique unidirectionnel renforcé de fibres :Les deux chercheurs de Fraunhofer, Kira van der Straeten du Fraunhofer ILT et Tido Peters du Fraunhofer IPT , a fabriqué un bas de caisse hybride léger, un composant de carrosserie pour l'industrie automobile, pour tester et prouver la fonctionnalité de la combinaison de processus dans le cadre du projet ComMUnion. Ce composant sera exposé sur le stand Fraunhofer.

Le projet ComMUnion est financé par le programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n° 680567.

Les partenaires européens du projet de recherche ComMUnion sont :

• Centre technologique Aimen, Espagne (coordinateur)
• Autotech Engineering, AIE, filiale du groupe Gestamp, Espagne
• AFPT GmbH, Allemagne
• New Infrared Technologies SL, Espagne
• Tecnatom SA, Espagne
• Motofil Robotics SA, Portugal
• Philips Photonics GmbH, Allemagne
• Laboratoire pour les systèmes de fabrication et l'automatisation (LMS) – Université de Patras, Grèce
• Université de Coimbra, Portugal
• Missler Software, France
• Aciturri Engineering SL, Espagne
• CASP SA, Grèce
• Lunovu GmbH, Allemagne
• Groupe ESI, France