Assemblage de composite carbone : optez pour une solution adhésive

      Le collage de composite en fibre de carbone dans l'industrie

Apparues dans les années 1950, les fibres de carbone se distinguent par leurs propriétés exceptionnelles : légèreté, résistance et inoxydabilité. Pour créer un matériau composite, ces fibres sont imprégnées d'une matrice organique (ou résine), puis mises en forme dans un moule chauffant.

La fibre de carbone est un matériau de choix dans de nombreux secteurs industriels :

✈️ Aéronautique : réduction du poids des structures pour améliorer l'efficacité énergétique.

🚗 Automobile : performance accrue et allègement des véhicules haut de gamme.

🏆 Sport : équipements optimisés pour la compétition et la durabilité.

🛡 Industrie de la défense : composants résistants et ultra-légers.

Son exceptionnel rapport résistance/poids, sa rigidité et sa durabilité en font un composant incontournable pour les pièces structurelles et fonctionnelles. 

Cependant, son assemblage pose souvent problème, car les méthodes traditionnelles, comme les rivets, vis ou soudures, peuvent fragiliser les structures et alourdir les pièces. 

Les adhésifs structuraux offrent une alternative efficace et durable. Grâce aux avancées technologiques, de nombreux produits permettent aujourd’hui d’assembler des composites sans sacrifier leurs propriétés mécaniques.

Quelques solutions adaptées :

• Colles de construction en résine acrylique ou époxy, ainsi que les polyuréthanes structuraux 1-K et 2-K pour des assemblages robustes.

• Films adhésifs structurels, spécialement conçus pour les composites et plastiques, à base de résine époxy haute performance.

• Mastics de renforcement à faible densité, idéals pour rigidifier les structures en nid d’abeille dans les secteurs automobile et aéronautique.

• Rubans adhésifs en mousse acrylique, une alternative efficace aux rivets et clips pour des fixations durables.

      Les défis du collage carbone

Pourquoi éviter les fixations mécaniques ?

Si les rivets, vis ou clips assurent un maintien immédiat, ils présentent plusieurs inconvénients :
 

❌ Fragilisation du matériau : Le perçage crée des microfissures dans la structure du composite.
 

❌ Accumulation des contraintes : La pression exercée au niveau des fixations peut engendrer des points de rupture.
 

❌ Poids supplémentaire : Contrairement aux colles, ces fixations alourdissent les assemblages.
 

❌ Esthétique altérée : Les fixations visibles nuisent au rendu final du produit.
 

Le soudage par friction ou à chaud peut être une alternative, mais ces techniques sont énergivores, nécessitent un outillage coûteux et limitent les géométries possibles.

Les avantages du collage

✅ Préservation de l’intégrité du matériau : Aucun perçage ni contrainte excessive.
 

✅ Répartition homogène des forces : Pas de concentration de stress en un seul point, contrairement aux rivets ou aux soudures.
 

✅ Légèreté accrue : Les colles sont plus légères que les fixations mécaniques
 

✅ Meilleure résistance aux vibrations et aux chocs : L’adhésion flexible absorbe mieux les contraintes.
 

✅ Protection contre la corrosion : Idéal pour éviter la corrosion galvanique entre métaux dissemblables.
 

✅ Assemblage multi-matériaux facilité : Compatible avec les composites, plastiques, métaux et matériaux à faible énergie de surface (PP, PE, TPO).
 

✅ Finition esthétique parfaite : Aucun élément visible, pas besoin de retouches.

      Applications du collage de fibre de carbone

Grâce à sa légèreté et sa résistance mécanique exceptionnelle, la fibre de carbone est utilisée dans de nombreux domaines exigeants. Son collage industriel permet d’assembler, de réparer et de renforcer divers composants tout en garantissant une performance optimale.

🚴 Réparation de cadres de vélos en carbone

Le collage de la fibre de carbone est essentiel pour la réparation des cadres de vélos fissurés ou endommagés. Il permet de restaurer la rigidité et la solidité du cadre tout en maintenant un poids minimal.

• Très utilisé dans le secteur du cyclisme haut de gamme.

• Réparation essentielle pour éviter une perte de performance et garantir la sécurité. 

✈️ Industrie aéronautique

Dans l’aéronautique, le collage des composites carbone est crucial pour assembler des structures légères et ultra-résistantes, réduisant ainsi la consommation de carburant et améliorant les performances des aéronefs.

• Optimisation du poids : Réduction de la masse des composants sans compromettre leur solidité.

• Résistance mécanique accrue : Les adhésifs époxydes et structuraux offrent une haute résistance aux efforts mécaniques et aux vibrations.

• Utilisation dans les assemblages critiques : Collage des bords d'attaque d'hélicoptères, des fuselages et des structures de support.

• Conformité aux normes aéronautiques : Certains adhésifs utilisés respectent les réglementations FAR 25§853 et ABD0031.

   

🎯 Articles de sport

Les équipements sportifs en carbone bénéficient du collage pour garantir une résistance accrue aux impacts et aux contraintes mécaniques, tout en conservant un poids réduit pour une performance optimale.

Présent dans les équipements de haute performance comme :

• Planches à voile.

• Cannes à pêche.

• Clubs de golf

• Arcs de compétition. 

Le collage des composites permet d'améliorer la durabilité et la résistance aux contraintes mécaniques.

🏗️ Génie civil et construction

Le renforcement des structures en béton à l’aide de fibres de carbone collées permet d’améliorer leur résistance sans alourdir la construction, idéal pour la rénovation et la mise aux normes sismiques.

• Utilisé pour le renforcement des structures en béton.

• Gain en résistance mécanique sans alourdir la structure. 

🏎️ Industrie automobile et transports

Le collage des pièces en fibre de carbone est essentiel dans l’industrie automobile pour remplacer les fixations mécaniques, réduisant ainsi le poids des véhicules et améliorant leur performance et leur consommation.

• Présent dans les véhicules de course et premium.

• Remplace les fixations mécaniques pour un gain de poids et de performance. 

      Solutions adhésives pour le collage de composite carbone

Critères essentiels pour choisir un adhésif structurel

Vos exigences d'assemblage, votre utilisation finale et vos matériaux sont autant de facteurs importants dans le choix de la solution d'assemblage et de collage optimale. Tenez compte de ces questions pour vous aider à choisir le meilleur adhésif adapté à vos besoins.

• Quels matériaux seront collés ?

• Dans quel type d'environnement sera-t-il utilisé (température, humidité, exposition aux UV, etc.) ?

• Pour quel type de force les articulations sont-elles conçues (cisaillement, tension ou compression) ?

• Doit-il résister aux produits chimiques (huile moteur, carburéacteur, acides et bases faibles) ?

• Existe-t-il des défis mécaniques (impact, vibration, type et ampleur de contrainte) ?

      Colles pour le composite fibre de carbone

Sélection de colles adaptées selon le second matériau à assembler :

Époxy renforcé de fibres Fibre de carbone (CFRP) Fibre de verre	DP420NS DP6310NS 760
Thermodurcissables renforcés de fibres Polyester (FRP) Phénolique SMC	DP6310NS DP8410NS 760
Thermoplastiques Polyoléfine PET	DP8010 Bleu
Autres thermoplastiques Acrylique/PMMA Polycarbonate (PC) PVC rigide et Polystyrène choc	DP8410NS DP6310NS
Nylon renforcé de fibres	DP6310NS

📞  Besoin d’un conseil ou d’un devis ?

Chaque application de collage de la fibre de carbone a des exigences spécifiques en termes d’adhésion, de résistance mécanique et de durabilité. Nos experts Adezif sont à votre disposition pour vous orienter vers la solution la plus adaptée à votre besoin.

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