Qui eut prédit, il n’y a pas si longtemps encore que les matériaux composites, complexes par essence, feraient un jour dans « l’environnementalement correct » ? S’il est vrai qu’il faut désormais parler vert à défaut de parler clair (pour certains du moins), il est tout aussi évident que de concepteurs et fabricants de ces matériaux des temps modernes ont fait un pas de géant, en relativement peu de temps.
« L’industrie des composites évolue rapidement. L’innovation est forte dans quatre secteurs. D’abord, dans celui des matériaux recyclables à 100% et respectueux de l’environnement. Puis, dans le secteur de l’équipement de moulage avancé. Suit le génie civil, avec un grand nombre de nouvelles infrastructures, en particulier en Asie ou en Amérique du Sud. Pour finir, le secteur automobile, avec la hausse de l’utilisation des matériaux composites liée au besoin d’alléger les nouvelles voitures, afin de compenser l’augmentation du poids de l’équipement électronique ou des batteries », nous déclare selon Frédérique Mutel, Présidente Directrice Générale de JEC.
Cette année, 14 entreprises et leurs partenaires seront récompensés lors du salon « JEC Composites Show » (29-31 mars 2011) Tous les ans, en effet, un jury international composé d’éminents experts de l’industrie sélectionne les meilleures innovations en matière de composites, sur la base de l’intérêt technique, du potentiel de marché, du partenariat, de l’impact financier et de l’originalité que présentent ces innovations. Au demeurant la cérémonie de l’édition 2011 des JEC Awards aura lieu le mardi 29 mars, à 17h00, sur le salon « JEC Show » : elle sera ouverte à tous les visiteurs.
Plusieurs tendances se dessinent
Des composites plus légers, plus économiques, plus sûrs, recyclables
Les matériaux constituent de plus en plus des éco-solutions en raison des avantages environnementaux qu’ils présentent. Par exemple, la résine intumescente et le gelcoat, sûrs et respectueux de l’environnement, qui répondent aux normes de classement de résistance au feu les plus élevées, ou bien la résine de vinylester anticorrosion qui a reçu les agréments européens validant les applications de type contact alimentaire et traitement de l'eau potable.
Les structures thermoplastiques complexes et 100% recyclables gagnent du terrain sur le marché du composite, tandis que les matériaux bio-sourcés continuent de pénétrer les industries de l’automobile, du bâtiment, du sport et des loisirs, associant d'excellentes propriétés .jpg)
thermiques et mécaniques.
Des structures composites intégrées, conçues et fabriquées en une seule étape
Dans le bâtiment, par exemple, les coûts et les délais de construction ont été réduits de façon considérable grâce, d’une part, à la fabrication d’ensembles composites pouvant atteindre 22 mètres de longueur et proposant des jointures quasiment invisibles, et, d’autre part, aux qualités et à la finition propres aux matériaux composites.
Des production et installation rapides, avec automatisation et production de masse…
L’accélération des cycles de production dans les secteurs de l’aéronautique, de l’automobile et de l’énergie éolienne constitue un facteur de pression pour les fabricants, qui se voient incités à automatiser 100% de leurs processus : une nouvelle technologie directe de compoundage pour la production de pièces semi-finies en SMC a vu le jour, autant dire des moyens rentables de traiter les composites avancés en thermoplastiques légers ainsi qu’un procédé RTM entièrement automatisé basé sur le tressage et un nouveau préformage de pièces en fibres.
La combinaison de multiples processus en une seule étape pour produire des matériaux composites thermoplastiques renforcés de fibres continues permet une fabrication à faible consommation énergétique.
Il ne faut pas perdre de vue que le marché mondial s’élève à 1.238 millions de livres sterling, dont 10% à 30% maximum concernent le carbone et le verre. Prenons l’exemple de l’avion 787 Dreamliner : sa construction nécessite 1.000 outils de très grandes dimensions (plus de 7 m²). Une nouvelle innovation allie un revêtement métallique, dur et durable à la fois, à un outil de moulage composite léger afin de proposer une solution pérenne et rentable.
Des matériaux bio-sourcés
Le bio-sourcing progresse. A titre d’exemple, Innobat France et ses encadrements de fenêtre, dont les partenaires (Amroy Europe Oy (Finlande), Safilin SA (France) et Top Glass – Kemrock Group (France, Italie et Inde) peuvent être fiers…
Le matériau (résine époxy bio-sourcée renforcée avec des fibres de lin) allie d’excellentes propriétés thermiques et mécaniques tout en offrant les propriétés nécessaires pour les encadrements de fenêtre. Sur la base de ces critères, il s’agit d’un matériau à même de concurrencer les matières premières telles que le PVC et l’aluminium. L’empreinte écologique de ce composite est particulièrement faible, justement en raison de l’utilisation de composants bio-sourcés.
Ce bio-composite a été développé pour la production d’encadrements de fenêtre. Le marché européen compte près de 70 millions de fenêtres, soit 700.000 tonnes métriques de composites et 7 milliards d’Euro par an. L’objectif est de capter 3% de ce marché au cours des 5 prochaines années.
Le PVC propose une excellente isolation thermique mais un faible module d'élasticité : les profils de fenêtre en PVC nécessitent par conséquent d’être renforcés avec des composants en acier. L’aluminium possède un très bon module d'élasticité mais ses propriétés d’isolation thermique sont très faibles, ce qui signifie que les profils de fenêtre en aluminium nécessitent d'intégrer des bandes de polyamide afin d'assurer une isolation thermique. Le PVC comme l’aluminium ont une faible empreinte écologique, principalement en raison de leur processus de production.