Face aux enjeux environnementaux actuels, l’innovation dans les matériaux composites devient essentielle pour rechercher des solutions qui permettront à terme l’utilisation de pièces fabriquées grâce à des procédés limitant l’utilisation d’agents chimiques nocifs pour l’environnement, et de développer des circuits optimisés de réutilisation ou recyclage des pièces aéronautiques en fin de vie. L’IRT Saint Exupéry se positionne dans ce domaine avec le développement de mousses polymères avancées. Ces nouvelles mousses, à la fois biosourcées et recyclables, promettent des performances optimisées pour des applications variées. Découvrez les avancées et perspectives prometteuses du projet MOLY.
L’axe « Technologies de Fabrication Avancées » (TFA) de l’IRT Saint Exupéry, et plus particulièrement son centre de compétence « Polymères & Composites », travaille sur le développement de mousses répondant aux objectifs de conception de pièces à haute valeur ajoutée et d’économie circulaire des composites.
C’est dans ce cadre que nos équipes travaillent au développement de mousses polymères représentant de nouvelles solutions pour des composites durables. Pour cela, elles relèvent 5 défis principaux : la diversification en fonction des applications, l’utilisation de matériaux biosourcés, l’utilisation de matériaux recyclables ou réutilisables, la mise en place de procédés limitant l’utilisation d’agents chimiques, et l’intégration de la notion de modélisation multidisciplinaire pour l’optimisation et la prédiction du comportement des procédé et structures.
L’étude de faisabilité EF-MOLY : des résultats prometteurs
Classées dans la catégorie des matériaux thermoplastiques, ces mousses sont donc recyclables, composées de matériaux biosourcés et fabriquées sans agent chimique moussant. En plus de leur composition, ces matériaux offrent des propriétés optimisées pour des applications thermiques, acoustiques et vibro-acoustiques.
Une première étude de faisabilité, nommée EF-MOLY, s’est concentrée sur le moussage de polymères thermoplastiques et biosourcés à porosité contrôlée. En collaboration avec nos partenaires (Airbus, l’Institut Clément Ader, ISAE SUPAERO, Centre Rapsodée – École des Mines d’Albi RAPSODEE, STAE), cette étude a recherché des alternatives aux nids d’abeille actuels.
Notre équipe a donc fabriqué une mousse thermoplastique biosourcé avec des niveaux de porosité différents pouvant offrir des propriétés d’isolation acoustique, vibro-acoustique, thermique et diélectrique. Pour cela un nouveau procédé de moussage à base de CO2 supercritique résistant aux hautes températures et morphologiquement contrôlés.
Cette étude a également permis l’identification de verrous technologiques et techniques pour l’optimisation des porosités pour la caractérisation et l’industrialisation.
Allons plus loin avec le projet MOLY (MOussage de matériaux PoLYmères)
Fort de ces résultats prometteurs, l’équipe de l’IRT Saint Exupéry et ses partenaires souhaitent aller plus loin en optimisant les performances des pièces en mousse de polymère, fabriquées grâce à des procédés écoresponsables. MOLY est un projet qui propose une solution cochant les cases des principaux enjeux de demain et applicable dans tous les domaines d’activité : le bâtiment, l’éolien, le naval ou encore l’aéronautique. Les mousses polymères développées devront répondre à des attentes de résistance aux hautes températures, présenter des caractéristiques de haute performance tout en étant biodégradables. L’objectif est d’atteindre des propriétés d’isolation acoustique, vibro-acoustique, thermique et diélectrique tout en optimisant les propriétés mécaniques et la résistance aux impacts.
Les objectifs du projet :
- Développer des matériaux moussés de polymères à haute performance, résistant aux hautes températures et morphologiquement contrôlés
- Modéliser les phénomènes physiques pour optimiser le design en fonction des performances acoustiques, vibro-acoustiques, thermiques, diélectriques et mécaniques en contrôlant la morphologie de la mousse
- Mettre en place une plateforme pour réaliser des matériaux architecturés moussés à grande échelle
Pour ce faire, les membres du projet pourront s’appuyer sur les premiers résultats du procédé déjà développé et l’optimiser pour l’industrialisation. Le contrôle de la porosité sera assuré grâce aux équipements et compétences de l’IRT Saint Exupéry, incluant l’utilisation de caractérisation optimisée et non destructive (tomographie par rayons X) et d’outils numérique pour modéliser les comportements et limiter les plans d’expériences.
Les applications et membres
De nombreux membres, représentant divers secteurs d’activité, sont déjà impliqués dans le projet. Les applications de cette nouvelle mousse polymère sont en effet multiples et variées. Nous pourrons compter parmi nos membres des acteurs issus de l’industrie aéronautique, navale, spatiale, ainsi que des fabricants de textiles et d’équipements sportifs. Cette diversité témoigne du potentiel vaste et innovant de cette innovation.
Appel à nouveaux membres
Vous êtes un laboratoire, une start-up, une PME ou un grand groupe et vous souhaitez nous rejoindre ? Votre expertise et vos idées novatrices seront des atouts précieux pour faire progresser le projet MOLY ! Soyez au cœur de l’innovation durable et devenez un acteur clé de cette aventure ! Contact : caroline.lyszyk@irt-saintexupery.com