Préimprégnés à polymérisation flexible révolutionnent applications marines et éoliennes

C'est presque l'heure du Tour de France 2018 – non, pas celui avec les vélos, mais le Tour de France à la Voile. C'est une course côtière, où les concurrents naviguent de petits trimarans de port en port le long de la côte de France, de Dunkerque à Nice. Il commence le 6 juillet et finit le 22 juillet.

C'est une régate monotype, signifiant que tous les marins ont le même bateau et voiles. Bien qu'existant depuis 1978, la course a adopté un nouveau design de bateau il y a trois ans, appelé le DIAM 24. Le bateau est conçu par VPLP (Paris et Vannes, France), un cabinet d'architecture navale bien connu fondé par Marc Van Peteghem et Vincent Lauriot-Prévos (voici un lien vers une récente story CW impliquant VPLP : https://www.compositesworld.com/news/multiplast-group-carboman-produces-foils-for-beneteau ). Le DIAM 24 est construit par le chantier naval ADH Inotec (Port La Forêt, France), et est rapporté facile à gréer et lancer. Plus de 90 bateaux ont été construits à ce jour, naviguant et courant sur de nombreux plans d'eau à travers le monde, en France, Suisse, Royaume-Uni, Bahamas, Nouvelle-Zélande et US. Les coques sont fibre de verre sur cœur mousse PVC, infusées avec résine polyester, avec fibre de carbone utilisée stratégiquement pour renforcement là où nécessaire. Les poutres, qui joignent les trois coques, sont faites de la même façon, mais avec résine époxy.

Les matériaux composites Hexcel (Stamford, CT, US), fournis par Groupe Gazechim Composites Distribution (Béziers, France), ont été utilisés pour la construction du mât du DIAM 24 depuis le début. Les mâts, qui sont sans cœur, stratifiés monolithiques, sont construits à partir du préimprégné HexPly M79 breveté par Hexcel, qui offre un cycle de polymérisation flexible pour que les temps de production puissent être optimisés aux besoins spécifiques du constructeur. Le stratifié consiste en plis longitudinaux de préimprégné unidirectionnel pour atteindre les cibles de poids et rigidité, avec un pli de préimprégné tissu sergé M79 utilisé comme pli extérieur pour une bonne finition surface et résistance à l'impact. Les mâts pivotent autour d'un raccord rotule métallique (voir photo ci-dessous).

Le mât est stratifié main et polymérisé dans des outils femelles, et est fait en deux sections permettant de le démonter pour faciliter le transport sur remorque à bateau. Dit Vianney Ancellin, CEO d'ADH Inotec : « Le système de préimprégné HexPly M79 nous permet d'optimiser nos efficiences de production et d'atteindre encore la performance mécanique requise pour une pièce si critique. Nous sommes assurés de matériaux constamment haute qualité de Hexcel, et nous apprécions l'approvisionnement et service fiables et flexibles que nous recevons de Gazechim Composites Distribution. »

HexPly M79 est aussi utilisé dans le secteur éolien pour pales de turbines composites et a été spécifiquement développé pour la fabrication de sections de stratifié très épaisses avec exotherme réduit. Il peut être utilisé en combinaison avec fibres unidirectionnelles ainsi que tissus multiaxiaux. Les fabricants ont un choix de cycles de polymérisation, et en contraste avec les systèmes de préimprégné traditionnels, qui requièrent typiquement un cycle de polymérisation de 10 heures à 80°C, le préimprégné HexPly M79 peut être polymérisé à une température plus basse de 70°C pendant 8 heures, ou peut être traité avec un cycle de polymérisation plus rapide de seulement 4 heures à 80°C. La réduction du cycle de polymérisation est clé pour accélérer le débit de fabrication de pales ; comme les temps de cycle réduisent, le coût de production de pales est aussi significativement réduit, dit Hexcel. Plus d'infos sur les préimprégnés M79 disponible dans cette brochure : https://www.hexcel.com/user_area/content_media/raw/HexcelM79WindEnergyBrochurev7web.pdf.