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Essais & Simulations n°116

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Quels moyens d’essais pour les composites ?

Dossier

Dossier Essais composites triels du secteur à s’intéresser à ces matériaux innovants. Éprouvettes composite Pour préparer cette transition technologique et accompagner ses clients, le groupe se dote donc d’une première société 100% composites : Aux côtés des six autres sociétés du groupe, AIC (Atlantique Ingénierie Composites) est spécialisée dans l’ingénierie et le conseil auprès de ses clients pour la conception et l’industrialisation de pièces composites. A son bord des experts (ingénieurs et techniciens) assistent les entreprises clientes, de l’étude du projet jusqu’à la validation industrielle, sur des missions ex ou in-situ. L’activité de cette société s’articule autour de trois axes : Le développement de pièces composites… En lien étroit avec les bureaux d’études ou services Recherche & Développement des entreprises commanditaires, AIC définit, grâce aux analyses qu’elle conduit, les matériaux et procédés de fabrication les plus appropriés. Très orientée et expérimentée sur la mise en œuvre des composites thermodurs textiles et pré-imprégnés (fortement présents dans le milieu aéronautique), la société a acquis depuis quelques années une forte expérience dans la mise en œuvre de pièces thermoplastiques et a ainsi pu s’ouvrir à de nouveaux marchés (automobile notamment). Afin de garantir aux clients la meilleure méthode de fabrication et poursuivre son développement, la société a également investit dans des moyens (autoclaves, étuves et presses) permettant la réalisation de démonstrateurs, prototypes ou petites-séries de pièces composites. S’en suit un processus de qualification de ces pièces. C’est ainsi qu’intervient ETIM, laboratoire d’essais sur les pièces composites destinées à l’aéronautique. Doté d’une surface de 1500 m 2 et d’une présence sur le Technocampus EMC² de Nantes, il intervient majoritairement sur des pièces de structure : des panneaux de fuselage ou des pièces de liaison qui font l’objet d’un cahier des charges extrêmement exigeant. ETIM est l’une des sociétés pionnières à proposer l’ensemble de la filière de testing composite. « Jusqu’en 2006-2007, nos clients faisaient intervenir cinq ou six fournisseurs spécifiques : l’un faisait l’usinage, l’autre collait les talons, un troisième collait les jauges, le quatrième réalisait le contrôle non destructif par ultrasons, le cinquième faisait l’essai…Le processus complet durait entre 25 et 30 jours », expose Christelle BOUTOLLEAU, Directrice du Pôle Composites d‘Europe Technologies. La création d’ETIM a permis de rassembler l’ensemble de la chaîne de production, de la réalisation de la plaque et de l’usinage à la rédaction des rapports d’essais. « Nous faisons seulement appel à un partenaire également implanté au Technocampus, NDT Expert, pour le contrôle par ultrasons. Pour tout le reste, nous utilisons nos installations et nos compétences. » L’intégration de toutes les étapes de la phase d’essais permet d’abord une simplification pour les clients, qui ont un seul interlocuteur : « Le client passe une seule commande, il nous confie une partie de la pièce qu’il a fabriquée et en sortie nous lui disons si elle est conforme ou non. Nous commençons par découper l’extraction de la pièce fabriquée et nous procédons à toute une batterie de tests mécaniques, physico-chimiques et coupes micrographiques. Ensuite nous analysons les résultats de l’essai et lui envoyons le procès-verbal d’essai ». Mais là où l’apport d’ETIM est la plus spectaculaire, c’est sur la durée des essais : en six ans, leur délai de ré- Essais & Simulations • MARS 2014 • PAGE 48

Dossier Essais composites alisation a été divisé par 10. « Dans une première étape, en 2008, nous proposions déjà à nos clients de descendre de 25 – 30 jours à 10 jours. En 2011, nous avons franchi une étape supplémentaire en proposant à nos clients des délais de trois jours sur du suivi série. Pour obtenir ce résultat spectaculaire nous appliquons les méthodes de lean-manufacturing ou d’organisation industrielle de façon à pouvoir optimiser au mieux les différentes étapes », explique Christelle Boutolleau. Avec des résultats tangibles: « Aujourd’hui, le procès-verbal d’essai est donné au client avant que la pièce n’arrive dans le hall d’assemblage. Le délai de fabrication des pièces et des sous-ensembles a donc été raccourci, et nous l’avons encore plus réduit de telle façon que l’on soit en mesure de donner très rapidement le résultat de l’essai.» surveillance en temps réel du fonctionnement d’une machine d’usinage, fruit d’un projet de trois ans nommé UsinAE (pour Usinage Aéronautique Économique). « C’est une sorte de stéthoscope : on a placé des capteurs sur le cœur de la machine, qui s’appelle la broche. Grâce à ces capteurs on va suivre en temps réel la santé de la machine. Si l’on travaille un matériau difficile, si on va trop vite ou si on provoque des vibrations importantes, la machine va s’user prématurément. EMMAtools permet de comprendre ce qui se passe pendant performant et compatible aux formats d’échanges standards • Un logiciel d’analyse adapté aux besoins clients et qui permet de relire les données, d’analyser les événements survenus sur le moyen et de générer des rapports. Développé conjointement avec l’IRC- CyN, un laboratoire de l’École Centrale de Nantes et aujourd’hui mis en place chez Airbus et Dassault, EM- MAtools est une innovation technologique majeure : aucun outil de ce type n’existait dans le monde. L’expertise en usinage… Autre corde à son arc : accompagner ses clients dans l’usinage de leurs pièces composites. « L’arrivée des matériaux composites dans le monde industriel a nécessité une adaptation profonde de nos manières d’usiner » note Renan Letourneur, Directeur Opérationnel de la filiale AIC. C’est ainsi qu’est né la volonté pour la société de se spécialiser dans l’usinage de ces matériaux dans les années 2000. La société apporte aujourd’hui ses compétences et son expertise dans la surveillance d’usinage, l’optimisation des procédés ainsi que dans l’investissement de moyens à travers des prestations Ex et IN-Situ. La mise en place d’un centre d’usinage entièrement équipé et dédié aux essais et qualifications d’outils a notamment permis à ses clients tels qu’Airbus ou Dassault Aviation de réaliser leurs essais tout en dédouanant leurs moyens de production actuels. La dernière innovation d’AIC s’appelle EMMAtools, un système de que la machine fonctionne et permet ainsi de pouvoir ajuster ses paramètres. On va donc améliorer sa durée de vie et réaliser des économies. Ce moyen innovant par les liens qu’il permet de créer, globalise et intègre l’ensemble des données nécessaire à la surveillance et permet avant tout de piloter efficacement le procédé d’usinage. EMMAtools est constitué de 3 parties : • L’Acquisition et l’Enregistrement qui réalisent l’acquisition et le traitement temps réel des données en provenance des capteurs (vibrations, température etc.) et de la commande numérique • Le Stockage des données constitué d’un moteur de base de données La volonté d’accompagner ses clients dans l’industrialisation de leurs pièces composites Pôle méthode du groupe, la société AIC a développé un savoir-faire important dans le management de projet : industrialisation de nouvelles pièces, accompagnement à la délocalisation de sites de production… la société met au service de ses clients des ingénieurs expérimentés dans le pilotage de projets globaux. L’objectif étant d’apporter à ses clients un savoir-faire et des outils adaptés à l’industrialisation de leurs pièces. Afin d’accompagner ces équipes, la société a également mise en place un bureau d’études ainsi qu’un pôle de programmation travaillant ex et in-situ composé d’une quinzaine de personnes. Essais & Simulations • MARS 2014 • PAGE 49

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