fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche de l'Université Rowan a mis au point une méthode de réparation des dommages causés aux composites par projection à froid de polymères. Selon les chercheurs, cette technique est plus rapide et plus efficace que les méthodes de réparation traditionnelles utilisées dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, des infrastructures, de la marine et de l'énergie. Les résultats de cette étude, publiés dans le Journal of Thermal Spray Technology, ont été obtenus par une équipe multidisciplinaire dirigée par l'Université Rowan, qui s'est penchée sur la récupération de la résistance des composites en polymère renforcé de fibres de verre (PRFV) après un impact.
Les composites sont sujets à des dommages internes lors d'un impact. Le Dr Francis Haas, professeur agrégé de génie mécanique à la Henry M. Rowan College of Engineering et co-auteur de l'étude, compare ce processus à un effet de fermeture éclair : « Une fibre se rompt, puis une autre. Les fibres restantes doivent supporter toute la charge. Si une forte rafale de vent ou une autre force externe survient, elles peuvent se rompre de manière catastrophique. » Pour résoudre ce problème, l'équipe a exploré la méthode de réparation par projection à froid. Ce procédé, qui dépose une fine poudre de polymère sur la surface endommagée sans nécessiter de températures élevées, est déjà largement utilisé dans l'industrie manufacturière, mais son application à la réparation in situ de composites endommagés restait un défi.
Les chercheurs de l'Université Rowan ont développé une méthode d'application spécifique par projection à froid, dont le principe est similaire à celui d'un plombage dentaire, permettant de restaurer la majeure partie de la résistance mécanique perdue du matériau. Les tests montrent que, dans le cas de dommages superficiels, cette méthode peut restaurer jusqu'à 80 % de la résistance d'origine du matériau ; dans les cas de dommages les plus graves, elle peut restaurer environ 40 % de la résistance. Dans toutes les conditions testées, cette méthode de projection à froid s'est avérée plus efficace et plus rapide que les méthodes de réparation traditionnelles à base de résine. Alors qu'une réparation traditionnelle peut nécessiter jusqu'à 48 heures de durcissement, le processus de projection à froid ne prend qu'environ 30 minutes, ce qui rend cette méthode particulièrement attrayante pour les réparations rapides sur site.
L'étude montre également que le choix du matériau est crucial. Une poudre à base d'époxy renforcée de fibres de verre coupées a systématiquement fourni la meilleure réparation, améliorant non seulement la récupération des propriétés mécaniques, mais aussi la capacité du matériau réparé à résister à des impacts supplémentaires.
Cette recherche a été codirigée par Behrad Koohbor, Haas et Joseph F. Stanzione III de la Henry M. Rowan College of Engineering de l'Université Rowan, avec des contributions importantes d'étudiants des départements de génie mécanique, de génie chimique et de l'Institut des matériaux avancés et de la fabrication. Le projet a également inclus une collaboration avec Isaac Nault et Tristan Bacha du laboratoire de recherche de l'armée américaine, réunissant l'expertise académique et celle des institutions fédérales de recherche pour relever les défis de la durabilité et de la réparation des matériaux.
Les applications potentielles de cette technologie couvrent des domaines tels que les éoliennes, les canalisations, les structures aéronautiques et les composants de véhicules composites, bref, toute zone utilisant des matériaux composites légers et susceptible de subir une usure ou des dommages par impact.
