Marché des composites pultrudés en croissance, selon l'EPTA

Les composites pultrudés, discutés lors de la conférence EPTA 2018 en mars, ont évoqué les barres d'armature composites en tant que domaine de croissance potentiel.

L'European Pultrusion Technology Association (EPTA, Francfort, Allemagne) a publié un rapport détaillé sur sa conférence 2018 très réussie, qui a attiré un nombre record de professionnels des composites du monde entier à Vienne les 1er et 2 mars 2018. Le 12 -page document, Conférence mondiale sur la pultrusion 2018 :perspectives attrayantes à long terme pour les composites pultrudés , est disponible en téléchargement sur le site Web de l'EPTA. « Il s'agissait de la 14e Conférence mondiale sur la pultrusion de l'EPTA et c'était le plus grand événement jamais organisé », a déclaré le Dr Elmar Witten, secrétaire de l'EPTA. « Le nombre record de 150 participants, venant d'Amérique du Nord et du Sud, d'Europe, d'Inde et d'Afrique du Sud, indique un intérêt clair et croissant pour la pultrusion à l'échelle mondiale. Le haut niveau d'activités de développement de technologies et d'applications présenté dans le vaste programme de conférences est la preuve d'une forte détermination à améliorer la compétitivité des produits pultrudés et à rechercher des opportunités de croissance. »

Voici quelques faits saillants du programme de mars, qui est présenté plus en détail dans le rapport complet. Un avenir positif à long terme pour la pultrusion est attendu en Europe et en Amérique du Nord, qui représentent les deux tiers du marché mondial des composites. Selon Dan Coughlin, vice-président du développement du marché à l'American Composites Manufacturers Association (ACMA, Arlington, VA, États-Unis), la pultrusion représente 3 % du marché nord-américain total des produits finis pour les composites et était estimée à 790 millions de dollars en 2016. Les analystes prévoient un TCAC d'environ 5 % pour atteindre 1060 millions de dollars d'ici 2020, la construction et les infrastructures étant les principaux secteurs de croissance. Les domaines de croissance de l'infrastructure comprennent les barres d'armature composites pour la construction en béton et une nouvelle application intéressante, explique Mikko Lassila, propriétaire de l'entreprise de produits, télécommunications, Exel Composites (Mäntyharju, Finlande). La société développe des infrastructures et des éléments de construction pour la prochaine ère 5G, où les stratifiés en fibre de verre pultrudée peuvent être conçus pour minimiser l'atténuation des signaux 5G à haute fréquence et à courte longueur d'onde, tout en offrant des avantages d'installation et de durabilité. La société fait partie de l'initiative LuxTurrim5G pour la création d'écosystèmes numériques Smart City, qui développe des poteaux d'éclairage intelligents conçus pour créer un réseau de télécommunications adapté aux environnements urbains en croissance rapide dans le monde. En plus de fournir un éclairage et d'autres services écoénergétiques, les poteaux composites intégreront des stations de base 5G miniaturisées intégrées pour créer un réseau de transmission de données 5G haute capacité. Le mât composite sert de mât, de boîtier architectural, de protection contre les intempéries et de radôme pour l'antenne 5G.

Dans le domaine des éoliennes, l'infusion est actuellement la technologie dominante dans la fabrication des capuchons de longeron, explique le Dr Rakesh Raj de STRUCTeam Ltd. (Cowes, île de Wight, Royaume-Uni) avec seulement environ 5 % de pales à base de préimprégné et 5 % de pultrusion. -basé. Pultrusion offre un niveau de qualité et des taux de rebut inférieurs pour le longeron structurellement critique. Les solutions pultrudées offrent également un coût global de la lame inférieur par rapport à l'infusion ainsi que des économies d'investissement et de dépenses d'exploitation. Le consortium Pullwind – comprenant StrucTeam, Olin Corp. (Clayton, MO, États-Unis), CPIC (Chongqing, Chine) et DNV-GL (Oslo, Norvège) – a été créé pour relever les défis associés à l'utilisation de la pultrusion dans les aubes. Pour une pale typique de 80 m, la solution Pullwind pour les conceptions de chapeaux de longeron pultrudés permet des économies de coûts globales de 9 à 12% et permet une réduction de 10% du CAPEX et une réduction globale du poids de la pale de 3-7%, explique le groupe.

Jeffrey Starcher de Scott Bader (Northamptonshire, Royaume-Uni) a expliqué comment les pièces automobiles peuvent être pultrudées sur mesure pour leur application. Les applications potentielles de pultrusion comprennent les poutres de pare-chocs, les poutres de toit, les systèmes de support avant, les poutres d'intrusion de porte, les rails de châssis et les tunnels de transmission. Les acrylates d'uréthane de sa société offrent des milliers de combinaisons de résines parmi lesquelles choisir, un allongement élevé avec un module de ténacité élevé et une Tg de près de 300 °C. Les résines se lient extrêmement bien aux fibres de carbone et de verre, offrent des caractéristiques de durcissement instantané et dépassent les températures de traitement automobile.

Parallèlement aux discussions sur le potentiel du marché, l'augmentation de la productivité a été au centre de la conférence. De nouvelles résines de pultrusion et de nouvelles technologies de traitement sont recherchées pour améliorer les performances par rapport aux résines traditionnelles telles que le polyester insaturé et l'ester vinylique et permettre des vitesses de ligne plus élevées sans affecter les propriétés. Les progrès des résines hautement réactives telles que les polyuréthanes, les époxydes et les thermoplastiques ouvrent de nouvelles possibilités. Les résines de polyuréthane peuvent être la solution la plus rentable pour la pultrusion. Comparé au polyester insaturé, à l'ester vinylique et aux résines époxy, le polyuréthane offre une résistance à la flexion améliorée et une résistance au cisaillement interlaminaire (ILSS) plus élevée. En collaboration avec le spécialiste de l'équipement KraussMaffei, Covestro (Pittsburgh, Pennsylvanie, États-Unis) développe de nouveaux systèmes de polyuréthane conçus pour permettre la fabrication de composites de polyuréthane pultrudés. Le Dr Paul Heinz, responsable des composites aliphatiques, Covestro Deutschland, a expliqué que la vitesse de ligne et les coûts de revêtement sont deux des plus grandes influences sur la rentabilité du processus de pultrusion et donc la société a développé des systèmes de résine qui permettent une vitesse de ligne élevée et l'élimination des revêtement.

Rudolf Emmerich du Fraunhofer Institute of Chemical Technology (Pfinztal, Allemagne) a présenté un nouveau concept de pultrusion assistée par micro-ondes, développé dans le cadre du projet européen Coaline. Le temps de durcissement est un paramètre important dans la pultrusion, en fonction de l'épaisseur de la paroi de la pièce, et pour les résines avec des temps de durcissement plus longs comme l'époxy et le polyuréthane. Les micro-ondes offrent un chauffage rapide, homogène ou sélectif des matériaux. La pultrusion assistée par micro-ondes est l'état de l'art mais n'est pas utilisée dans l'industrie principalement parce qu'il est nécessaire de remplacer complètement la matrice métallique par une matrice en céramique transparente aux micro-ondes ou partiellement, par un insert en céramique transparent aux micro-ondes. Un concept de chauffage par micro-ondes sans aucune modification majeure a été développé dans lequel la géométrie de la matrice est utilisée pour transmettre les micro-ondes, et aucune pièce en céramique n'est nécessaire. La modernisation des filières de pultrusion existantes est possible, déclare Emmerich.

Il y a beaucoup plus sur le rapport, qui est disponible ici sur ce lien :https://pultruders.org/pdf_news/1_WPC%202018%20report_final.pdf. Bien qu'il s'agisse d'une technologie plus ancienne, la pultrusion a le potentiel de s'intégrer dans un environnement de fabrication automatisé compte tenu de sa vitesse et de sa flexibilité.