Des avions collés dans un proche avenir ?

L'assemblage d'un avion nécessite à l'heure actuelle des centaines de milliers de rivets. Des machines à percer et à riveter permettent de fixer entre eux différents matériaux avec une grande précision. Cependant, les chercheurs de la société Fraunhofer en Allemagne s'orientent à présent vers une hybridation de deux techniques d'assemblage. A savoir, ils souhaitent combiner la technique de rivetage avec celle du collage pour assembler les composants.

Plus un avion est léger, moins il consomme de carburant: ceci incite aujourd'hui de nombreux chercheurs à orienter leurs recherches sur de nouveaux matériaux plus légers afin d'abaisser les émissions de CO2 des avions. Les constructeurs d'avion centralisent donc essentiellement leurs travaux sur les matériaux métalliques légers et les plastiques renforcés de fibres, et particulièrement de fibres de carbone (matériaux PRFC).


La technique la plus utilisée aujourd'hui pour assembler deux composants en PRFC est celle du rivetage. Les chercheurs de l'Institut Fraunhofer de techniques de fabrication et de recherche appliquée sur les matériaux (IFAM) de Brême, dont l'expertise porte sur la technique de collage, veulent élargir leurs compétences aux techniques d'assemblage mécanique, savoir-faire auquel appartient le rivetage. Ils présenteront au salon européen sur les composites "Composites Europe" qui aura lieu à Essen du 23 au 25 septembre 2008 une machine automatique à percer et riveter. Cette dernière devrait permettre de percer des trous et de poser des rivets conformément aux normes de l'aéronautique.

Au-delà de cette technique d'assemblage par rivets, les chercheurs souhaitent aller encore plus loin: "en particulier pour les structures de PRFC où les trous à rivets posent des problèmes", explique Dr. Oliver Klapp de l'IFAM. En effet, de tels trous dans le matériau fragilisent le flux de forces et ont pour conséquence de diminuer la charge limite du matériau. C'est pourquoi les chercheurs veulent expérimenter des procédés de collage sur matériaux PRFC pour la construction d'avions, ce procédé ayant déjà offert de bons résultats avec des matériaux en PRFC dans d'autres domaines.

"En aéronautique, notre expertise n'est pas encore suffisamment avancée pour s'appuyer sur des composants et des groupes assemblés uniquement par collage", continue le Dr. Klapp. C'est pourquoi les ingénieurs s'efforcent d'établir une hybridation: une combinaison entre le rivetage et un collage adéquat. De toute évidence, les matériaux PRFC comporteront ainsi moins de trous et leur résistance particulièrement élevée sera conservée puisque le collage permet une meilleure répartition surfacique des efforts.