Premium Aerotec dévoile un bulkhead de pression en CFRP thermoplastique pour la famille Airbus A320

Le fournisseur d'aérostructures Premium Aerotec (Augsburg, Allemagne) a développé et fabriqué un composant majeur de la structure primaire de l'Airbus A320 en plastique renforcé de fibre de carbone (PRFC) avec une matrice thermoplastique. Le démonstrateur à échelle réelle et proche de la production pour le bulkhead de pression de la famille A320 a été développé et produit par l'entreprise en environ quatre mois et présenté au salon ILA à Berlin, Allemagne en avril.

Avec cette innovation, Premium Aerotec élargit le spectre d'applications pour le PRFC avec matrice thermoplastique dans le fuselage d'avion, bien au-delà de son usage actuel dans les petites pièces. En coopération avec des partenaires, l'entreprise prouve maintenant sa capacité à développer et fabriquer de grands composants d'avion en PRFC avec matrice thermoplastique.

Le démonstrateur de bulkhead de pression consiste en huit segments de taille égale connectés entre eux utilisant une technologie de soudure à l'état de l'art. La soudabilité des thermoplastiques constitue un avantage de ce matériau. Premium Aerotec utilise cette propriété comme substitut au rivetage traditionnel, ce qui fait gagner du temps et des coûts. L'ensemble du développement et design a été exécuté par Premium Aerotec, et la fabrication des composants individuels a été faite en coopération avec l'Institut pour Matériaux Composites (IVW, Kaiserslautern, Allemagne). Premium Aerotec a développé une solution technique pour souder des composants déformés en coopération avec le Centre DLR pour Ingénierie de Production Allègement (Augsburg, Allemagne).

En comparaison au bulkhead de pression actuel traditionnel pour la famille A320, créé avec composants en aluminium rivetés, la version PRFC pèse moins mais a les mêmes propriétés mécaniques, ainsi que des temps de production plus courts et des coûts de fabrication plus économiques. Dans les prochains mois, Premium Aerotec rassemblera plus de connaissances sur le design techniquement opportun et la construction efficiente pour créer de grands composants comme ceux-ci en PRFC thermoplastique et fera avancer la qualification des process nécessaires.

L'expertise de Premium Aerotec avec les matériaux thermoplastiques vient de leur utilisation dans des pièces plus petites sur l'A350 XWB depuis de nombreuses années. Ici, le matériau thermoplastique est utilisé pour connecter des cadres CFRC avec des sections de peau CFRC, pour donner un exemple. Premium Aerotec fabrique plus de 4 000 composants CFRP avec matrice thermoplastique comme ceux-ci par avion en utilisant un process de production de volume hautement automatisé. Cette technologie peut maintenant aussi être utilisée pour de plus grands composants d'avion et combinée avec des procédures de soudure. Le démonstrateur présenté montre que ce concept pose une part significative des fondations pour la prochaine génération de coques de fuselage d'avion avec taux de production élevés.

En plus du développement du démonstrateur de bulkhead de pression, Premium Aerotec fait aussi avancer la technologie thermoplastique dans des projets financés publiquement. Au début 2018, le projet OSFIT (One-Step Fully Integrated Thermoplastic Frames) pour développer des cadres thermoplastiques a débuté, sponsorisé par le Ministère Fédéral de l'Économie et de l'Énergie (Berlin, Allemagne) dans le cadre du programme de recherche aéronautique actuel du gouvernement fédéral (LuFo V-3). L'IVW, le Centre Automobile Südwestfalen (ACS, Attendorn, Allemagne) et les deux instituts de recherche Fraunhofer – l'IGCV (pour technologie de fonderie, composite et process, à Augsburg) et l'IFAM (pour technologie de fabrication et matériaux avancés, à Brême) – sont aussi impliqués dans le projet, avec Premium Aerotec à la tête du groupe.

Le cœur de métier de Premium Aerotec réside dans le développement et la production de structures d'avion en métal et composite fibre de carbone. L'entreprise a des sites à Augsburg, Brême, Hambourg, Nordenham et Varel en Allemagne, ainsi qu'à Brașov en Roumanie.