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Composites

Dans le cadre de projets avec ses partenaires, l'équipe de chercheurs et spécialistes en composites du CTA intervient dans le développement des procédés de fabrication de composants pour l'aéronautique et l'aérospatiale, tout en veillant à la qualité des pièces et leurs coûts de production. 

 

Doté d'équipements de calibre industriel, le CTA peut fabriquer des pièces en composites par RTM, SQRTM, infusion, injection, autoclave et moulage par compression, ainsi que des pièces en thermoplastique.  L'équipe composites du CTA a une expertise touchant à plusieurs aspects de développement des matériaux composites.

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  • Modélisation et optimisation des pièces
  • Analyse par éléments finis et validation par essais mécaniques
  • Caractérisation, rhéologie et sélection des matériaux
  • Conception et fabrication de moules
  • Preuve de concept et prototype
  • Développement et industrialisation de procédés
  • Collecte, analyse et réduction de données matériaux
Chaire de recherche



La Chaire de recherche industrielle du CRSNG en fabrication de composantes aérospatiales en matériaux composites (AéroCOMP) a été octroyée à Robin Dubé au CTA en 2013. Les nouveaux marchés aéronautiques, la mobilité urbaine et la conjoncture actuelle présentent des perspectives d’évolution à l’industrie des matériaux composites pour l’aérospatial. La compétition internationale est grandissante et cette industrie canadienne enracinée au Québec doit s’adapter aux exigences économiques et écologiques afin de tirer avantage des retombées qu’elle engendre. Les nouveaux procédés et matériaux avancés ainsi que l’automatisation offrent des débouchés intéressants pour ce secteur majeur d’activités.

La Chaire AéroCOMP vise à soutenir l’industrie aérospatiale locale liée aux matériaux composites par le biais des objectifs suivants : 1-Développement des procédés et matériaux avancés, 2-Accompagnement à tous les niveaux de la chaîne des valeurs « composites » et 3-Formation de main-d’œuvre hautement qualifiée assurant une relève au sein de cette industrie. Les travaux de recherche appliquée porteront sur les procédés précédant le moulage (pré-moulage), les matériaux et procédés de moulage ainsi que les étapes post-moulage. Les axes de recherche actuels ciblent des avancées dans la maintenance robotisée des outillages, la préparation automatisée d’ensembles prêts-à-monter de plis, le moulage hors autoclave de structures, le traitement de pièces d’impression 3D, l’analyse des performances des nouveaux matériaux et l’accompagnement technologique des partenaires.

Cette Chaire offre aux partenaires spécialisés dans la chaine de fabrication de composantes aérospatiales en matériaux composites des solutions pour augmenter leur productivité, des ressources qualifiées pour les implémenter et des partenaires complémentaires de la chaîne locale des valeurs composites.

Contactez Robin Dubé pour avoir de plus amples informations. robin.dube@cegepmontpetit.ca

Équipements
 
Équipements de fermeture

Presse Eagle de 400 tonnes :

  • Plateaux orientables et mobiles de 1,2 m (4 pi) x 2,5 m (8 pi)
  • Plateaux chauffants allant jusqu’à 200°C (392°F)
  • Ouverture totale de 2,5 m (8 pi)

Presse Wabash de 150 tonnes :

  • Plateaux chauffants de 1 m (30 po) x 1 m (30 po) allant jusqu’à 426°C (800°F)
  • Ouverture totale de 50 cm (20 po)

 

Équipements de cuisson

Four Pyradia 

  • Température maximale 287°C (550°F)
  • Volume interne 2,5 m (8 pi) x 3 m (10 pi) x 2,1 m (7 pi)
  • Précision en température ± 5°F (2,8°C)
  • Double enregistrement des données
  • 5 points de mesures permanents + 20 thermocouples intégrés
  • Programmation en chauffe et refroidissement

Autoclave ASC Process Systems

  • Température maximale 400°C (752°F)
  • Pression maximale 14 bars (200 psi)
  • Dimensions internes 0,6 m (24 po.) x 1,2 m (48 po)

 

Équipements d’aide à la fabrication

CELLULE DE PRÉPARATION AUTOMATISÉE D'ENSEMBLE PRÊTS-À-MONTER

  • Machine de découpe automatisée de renfort fibreux
  • Surface utile de découpe 2,59 m (102 po.) x 1,65 m (65 po.)
  • Lame circulaire au carbure, lame droite de détail et poinçons
  • Précision de découpe: ± - 0,4 mm (- 0,015 po.)
  • Bras robotique UR10 sur rail de 4 mètres
  • Préhenseurs multiples pour matériaux composites
  • Chargement / déchargement de renforts fibreux secs et préimprégnés
  •  

Table de préformage TSL Aerospace 

  • Température maximale 204°C (400°F)
  • Température maximale sans couvercle 315°C (600°F) 
  • Surface 1,5 m (60 po.) x 3,3 m (132 po.)
  • Sac réutilisable extensible à 800%
  • Précision en température ± 2,8°C (5° F)
  • Programmable avec suivi et enregistrement des données

Cabine ventilée plein pied 

  • Débit 101 m 3/ min (3600 CFM)
  • Volume utile 3,7 m (12 pi.) x 1,8 m (6 pi.)  x 2,1 m (7 pi.)
  • Éclairage 1000 Lumens
  • Projecteur laser pour drapage de plis

Système d’injection RADIUS

  • Contrôle de la pression et du débit d’injection
  • Température maximale 200°C (392°F)
  • Pression maximale 28 bars (400 psi) 
  • Volume de résine 6 l (1,5 gal) 
  • Système d’enregistrement et suivi des données

Salle de laminage à environnement contrôlé

Cellule de laminage et positionnement automatisé de renforts fibreux

  • Utilisé en combinaison avec la presse Eagle ou la table de préformage TSL Aerospace
  • Bras robotique CR35 sur rail de 4 mètres
  • Préhenseurs multiples pour matériaux composites
  • Chargement / déchargement de renforts fibreux secs et pré-imprégnés

CELLULE DE TRAITEMENT AUTOMATIQUE DE SURFACES

 
Équipements de caractérisation des matériaux et d'inspection

Rhéomètre HYBRIDE

  • Étude rhéologique et mécanique (DMA) des matrices et matériaux
  • Fournaise jusqu’à 600 °C et refroidissement jusqu’à -85 °C
  • Caméra digitale pour voir l’échantillon en fournaise
  • Portes échantillons : plaques parallèles, couette simple, flexion 3-pts, torsion, traction, compression

Analyseur thermogravitométrique (TGA) à température élevées

  • Étude de pyrolyse, de polycondensation, d’oxydation et déshydratation
  • Fournaise graphite haute température, jusqu’à 2400°C
  • Niveau de vide possible de 10-2 à 10-5 mbar
  • Résolution de 0,023 µg et capacité de 2000 mg

Calorimètre à balayage différentiel (DSC) DSC250

  • Plage de température de -120 °C à 725 °C
  • Logiciel TRIOS et échantillonneur automatique
  • Nouvelle cellule « Fusion » avec la technologie « Tzero »

Microscope optique keyence VHX2000

  • Fonctions d’assemblage d’images haute vitesse
  • 3 axes automatisés (X/Y/Z)
  • Grossissement optique jusqu’à 2500X à plage dynamique étendue et 54 M de pixels
  • Fonctions de mesure 3D et de mesure dimensionnelle
  • Plusieurs accessoires de découpe et de préparation des échantillons

Machine d’essais de traction avec capacité d’essais en fatigue de MTS

  • Unité hydraulique de 100 KN
  • Mords hydrauliques avec montages d’essais en tension, flexion courte et autres
  • Montage spécifique pour l’étude de l’écoulement des matériaux de type SMC

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