Le procédé de thermoformage appelé Quilted Stratum Process (QSP) a reçu un « Innovation Award », lors des Experience Composites 2016. Ce troisième trophée récompense l’assemblage direct intra-moule, alternative au perçage dans les pièces en composite.

Et de trois ! Après un « Jec Innovation Award » en 2015 à Houston puis un JEC Award, dans la catégorie «machines d’essai » aux JEC Americas à Atlanta, les innovations du Cetim dans les composites ont été à nouveau récompensées avec un « Innovation Award », dans la catégorie « Production de masse » lors des Experience Composites 2016, pour l’assemblage direct intra-moule via le procédé QSP.

Assemblage multi-matériaux « one-shot »

Avec le recours de plus en plus fréquent aux matériaux composites pour des solutions d’allègement, les besoins de solutions d’assemblage multi-matériaux performantes et efficientes augmentent également. Cette innovation apporte une réponse à cette problématique, en proposant un assemblage multi-matériaux « one-shot » pour les composites thermoplastiques. À l’origine, le Cetim a mis au point avec ses partenaires Loiretech, P.E.I. et Compose, une ligne pilote de thermoformage appelée Quilted Stratum Process (QSP), incluant la découpe de patchs à partir de plaques ou tapes en composite thermoplastique, l’assemblage de préformes « patchées », un chauffage rapide, et une presse de thermoformage permettant d’obtenir des pièces « au plus près » (net shape). Désormais, grâce à la collaboration avec Böllhoff pour la fourniture d’inserts et à l'utilisation de ce nouveau procédé QSP, des mouvements spécifiques sont réalisés dans le moule après la fermeture de la presse, qui créent des assemblages dans le même temps de cycle, sans opérations complémentaires sur le composite avant ou après formage.

Mieux que le perçage

Au cours du formage, le procédé QSP contribue à créer des trous renforcés sans nécessité de surmoulage, un rivet pouvant être ajouté en reprise. Il permet également d’intégrer directement des inserts métalliques au travers du composite avec un complément de surmoulage. Ce processus ne requérant aucun perçage, l’endommagement des fibres se trouve largement réduit. De plus, les fibres étant poussées, un renfort localisé est créé autour des fixations améliorant ainsi les caractéristiques mécaniques et l'absorption d'énergie, un atout particulièrement intéressant en cas de sollicitation de type crash. Par rapport aux solutions classiques de perçage par usinage, les deux types d'assemblage affichent une résistance mécanique accrue en arrachement de +30 et +75 % respectivement, et en cisaillement de +60 et +70 % respectivement.

Le QSP est prometteur pour répondre, à l’avenir, à des niveaux élevés de production de pièces composites, requis dans de nombreuses applications automobiles ou aéronautiques. Modulable, évolutif et flexible, il autorise la production de pièces complexes multi-épaisseurs et à fibres multi-directionnelles, avec des cycles de production courts (entre 40 et 90 secondes) et à des coûts compétitifs.

Retrouvez en images le détail du procédé QSP et l’inauguration de la plateforme au Technocentre de Nantes notre site internet, rubrique « vidéos », et sur la chaîne Youtube Cetim France ici et ici.