EPTA annonce une croissance robuste du marché des composites pultrudés

L'Association Européenne de Technologie de Pultrusion (EPTA, Francfort, Allemagne) a publié un rapport approfondi sur sa conférence 2018 très réussie, qui a attiré un nombre record de professionnels des composites du monde entier à Vienne les 1-2 mars 2018. Le document de 12 pages, World Pultrusion Conference 2018 : Perspectives Long-Term Attractives pour Composites Pultrudés, est disponible en téléchargement sur le site EPTA. « C'était la 14^e Conférence Mondiale Pultrusion d'EPTA et c'était le plus grand événement jamais », dit Dr. Elmar Witten, secrétaire EPTA. « Le nombre record de 150 participants, venant d'Amérique du Nord et du Sud, Europe, Inde et Afrique du Sud, indique un intérêt clair et croissant pour la pultrusion globalement. Le haut niveau de technologie et d'activités de développement d'applications présenté dans le programme de conférence large est la preuve d'une forte détermination à améliorer la compétitivité des produits pultrudés et poursuivre les opportunités de croissance. »

Voici quelques points forts du programme de mars, présenté en plus grand détail dans le rapport complet. Un avenir long-terme positif pour la pultrusion est anticipé en Europe et Amérique du Nord, qui représentent les deux tiers du marché mondial des composites. Selon Dan Coughlin, VP développement marché à l'American Composites Manufacturers Association (ACMA, Arlington, VA, US), la pultrusion représente 3 % du marché total nord-américain de produits finis composites et était estimée à 790 millions $ en 2016. Les analystes prédisent un TCAC d'environ 5 % pour atteindre 1 060 millions $ d'ici 2020, avec construction et infrastructure comme secteurs de croissance majeurs. Les domaines de croissance infrastructure incluent les barres d'armature composites pour construction béton, et une nouvelle application intéressante, dit Mikko Lassila, product business owner télécommunications, Exel Composites (Mäntyharju, Finlande). L'entreprise développe des éléments d'infrastructure et bâtiment pour l'ère 5G à venir, où des stratifiés pultrudés en fibre de verre peuvent être conçus pour minimiser l'atténuation des signaux 5G à haute fréquence, courte longueur d'onde, tout en offrant avantages d'installation et durabilité. L'entreprise fait partie de l'initiative LuxTurrim5G pour Création d'Écosystème Digital Smart City, qui développe des poteaux d'éclairage intelligents conçus pour créer un réseau de télécommunications adapté aux environnements urbains en croissance rapide. Le poteau composite fonctionne comme mât, enveloppe architecturale, protection météo et radôme pour l'antenne 5G.

Dans le domaine des éoliennes, l'infusion est actuellement la technologie dominante dans la fabrication de longerons, dit Dr. Rakesh Raj de STRUCTeam Ltd. (Cowes, Île de Wight, UK) avec seulement environ 5 % de pales basées préimprégné et 5 % basées pultrusion. La pultrusion offre un niveau de qualité et des taux de rebuts plus bas pour le longeron structurellement critique. Les solutions pultrudées offrent aussi un coût global de pale inférieur versus infusion ainsi que des économies en CAPEX et OPEX. Le consortium Pullwind – comprenant StrucTeam, Olin Corp. (Clayton, MO, US), CPIC (Chongqing, Chine) et DNV-GL (Oslo, Norvège) – a été établi pour adresser les défis associés à l'utilisation de la pultrusion dans les pales. Pour une pale typique de 80 m, la solution Pullwind pour designs de longeron pultrudé permet des économies globales de 9-12 % et permet une réduction CAPEX de 10 % et une réduction globale du poids de pale de 3-7 %, dit le groupe.

Scott Bader (Northamptonshire, UK) Jeffrey Starcher a exposé comment les pièces auto peuvent être pultrudées sur mesure pour leur application. Applications potentielles de pultrusion incluent poutres de pare-chocs, poutres de toit, systèmes support avant, poutres anti-intrusion portières, longerons de châssis, et tunnels de transmission. Les uréthanes acrylates de son entreprise offrent des milliers de combinaisons de résines au choix, allongement élevé avec module élevé pour la ténacité, et Tg près de 300°C. Les résines collent extrêmement bien aux fibres carbone et verre, offrent des caractéristiques de polymérisation rapide et passent les températures de process auto.

Aux côtés des discussions de potentiel marché, la productivité accrue était un focus fort de la conférence. Nouvelles résines de pultrusion et technologies de process sont poursuivies pour améliorer la performance sur les résines traditionnelles comme polyester insaturé et vinylester et permettre des vitesses de ligne plus hautes sans affecter les propriétés. Avancées en résines hautement réactives comme polyuréthanes, époxydes et thermoplastiques ouvrent de nouvelles possibilités. Les résines polyuréthane peuvent être la solution la plus rentable pour la pultrusion. Comparées aux résines polyester insaturé, vinylester et époxy, le polyuréthane offre une résistance à la flexion améliorée et une résistance interlaminaire au cisaillement (ILSS) plus haute. Travaillant avec le spécialiste équipement KraussMaffei, Covestro (Pittsburgh, PA, US) développe de nouveaux systèmes polyuréthane conçus pour permettre des composites pultrudés polyuréthane. Dr Paul Heinz, responsable Composites Aliphatiques, Covestro Deutschland, a expliqué que la vitesse de ligne et les coûts de revêtement sont deux des plus grandes influences sur l'efficience coût de la pultrusion et donc l'entreprise a développé des systèmes de résine permettant haute vitesse de ligne et élimination du revêtement.

Rudolf Emmerich de l'Institut Fraunhofer de Technologie Chimique (Pfinztal, Allemagne) a présenté un nouveau concept pour pultrusion assistée par micro-ondes, développé dans le cadre du projet européen Coaline. Le temps de polymérisation est un paramètre important en pultrusion, dépendant de l'épaisseur de paroi de la pièce, et pour les résines aux temps de polymérisation plus longs comme époxy et polyuréthane. Les micro-ondes offrent un chauffage rapide, homogène ou sélectif des matériaux. La pultrusion assistée par micro-ondes est state-of-the-art mais pas utilisée en industrie principalement car il est nécessaire de remplacer le moule métallique complètement par un moule céramique transparent aux micro-ondes ou partiellement, avec un insert céramique transparent aux micro-ondes. Un concept pour chauffage micro-ondes sans modifications majeures a été développé dans lequel la géométrie du moule est utilisée pour transmettre les micro-ondes, et aucune pièce céramique n'est nécessaire. La rénovation de moules de pultrusion existants est possible, dit Emmerich.

Il y a bien plus dans le rapport, disponible ici : https://pultruders.org/pdf_news/1_WPC%202018%20report_final.pdf. Bien que technologie plus ancienne, la pultrusion a le potentiel de s'insérer dans un setting de fabrication automatisé vu sa vitesse et flexibilité.