De la révolution industrielle à l’innovation dans le secteur des composites

Depuis la révolution industrielle, l’innovation dans divers secteurs comme l’automobile, l’aérospatiale, la construction et bien d’autres a été attribuée au développement de matériaux tels que l’aluminium, l’acier et le fer. Aujourd’hui, l’augmentation de la population et le développement des industries stimulent la demande de matériaux performants, respectueux de l’environnement et légers. Les matériaux composites répondent à ces exigences et permettent la conception de nouveaux produits.
Les matériaux composites sont composés de deux ou plusieurs phases distinctes liées ensemble en fonction de leurs propriétés physiques et chimiques propres, ce qui permet de les classer selon leurs matrices. Les composites possèdent des propriétés telles que la légèreté, des rapports résistance/poids élevés et une résistance aux produits chimiques, à la corrosion et à la chaleur, qui ne peuvent être obtenues avec un seul matériau. Des combinaisons infinies de matériaux permettent de mieux contrôler les caractéristiques de performance finales. Cette liberté de conception ultime des matériaux ouvre des opportunités pour diverses applications dans d’innombrables industries.

Repenser la conception des matériaux avec les composites

Parce que les utilisateurs finaux exigent des matériaux respectueux de l’environnement et hautement performants, tous les membres de la chaîne de valeur des composites — les fabricants de matières premières, de matériaux semi-finis/finis, de composants, de structurants et les OEM/MRO — doivent repenser leur façon d’innover dans la fabrication de nouveaux matériaux à base de composites. Cet essor est le résultat de changements globaux tels que :

  • le besoin croissant de matériaux solides et légers pour des applications dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatial et de l’éolien ;
  • l’augmentation de la demande d’appareils électroniques personnels tels que les ordinateurs portables et les téléphones portables ;
  • les progrès dans les technologies d’impression 3D pour l’outillage composite renforcé en fibres, les composites à matrice céramique (CMC) et les composites à fibres tissées.

Ce changement s’accompagne de nouveaux défis, car les matériaux composites doivent être hautement spécifiques à leur utilisation finale, ce qui nécessite des tests améliorés à chaque étape de la chaîne de valeur. La sécurité et les performances ne peuvent être compromises, d’où la nécessité de tests de haute qualité.

Les solutions de Waters/TA Instruments permettent aux scientifiques et ingénieurs de recherche de caractériser et de tester avec efficacité les matériaux sans compromettre la sécurité et les performances des produits tout au long de la chaîne de valeur des composites. Des techniques avancées facilitent l’étude des propriétés physiques, thermiques et mécaniques de votre matrice composite, telles que la viscosité, le temps de durcissement, le fluage, la durabilité/fatigue, la compression, la résistance à la traction ou à la flexion ainsi que de nombreuses autres propriétés à mesure que vous innovez pour plus de performance tout en gardant la sécurité à l’esprit.

 

Chaîne de valeur des composites

Apprenez-en davantage sur les solutions analytiques utilisées à chaque étape du processus de développement de composites.

Comme chaque matière première possède des propriétés variables et est traitée en tenant compte de l’utilisation finale du produit, les fabricants doivent caractériser avec précision leurs matériaux et comprendre la façon dont les propriétés de ces derniers impacteront les performances du produit final. Afin de répondre aux demandes des clients de matériaux semi-finis/finis et, en fin de compte, des fabricants d’équipement d’origine (OEM), les fabricants de matières premières doivent déterminer les propriétés propres de leur matière première et caractériser leurs mélanges finaux. Les matières premières courantes des composites sont les résines (thermoplastiques et thermodurcissables) et les fibres.
Explorez les solutions Waters/TA Instruments qui pourraient aider votre recherche, votre développement de produits et vos tests fondamentaux d’AQ/CQ.

Calorimétrie différentielle à balayage

  • Temps de gélification
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

 


Analyse thermomécanique

  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

Rhéométrie

  • Temps de gélification
  • Viscosité

Analyse mécanique dynamique

  • Fluage
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

Analyse thermogravimétrique

  • Teneur en fibres de verre

Dilatométrie

  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)
  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)

Systèmes de bâti de charge

  • Traction
  • Compression
  • Compression après impact (CAI)
  • Flexion
  • Torsion
  • Cisaillement
  • Impact
  • Fatigue

 

Lors de la conception de matériaux semi-finis/finis selon les spécifications des fabricants de composants et des équipementiers, des tests doivent être effectués pour vérifier la qualité des matériaux. Comprendre comment le traitement des matériaux affecte les propriétés et les performances est très important pour obtenir un excellent produit.
Que vous fabriquiez des produits semi-finis tels que des préimprégnés ou des produits finis via d’autres processus de fabrication (par exemple, le moulage par compression), l’utilisation des bonnes solutions analytiques pour comprendre comment les propriétés de votre matériau affecteront les performances du produit est très importante pour fabriquer un produit de valeur élevée qui répondra aux spécifications de votre utilisateur final.
Explorez les solutions Waters/TA Instruments pour vous aider à affiner les propriétés des matériaux essentielles pour leur traitement qui conduiront à des matériaux hautement performants.

 

 

Calorimétrie différentielle à balayage

  • Temps de durcissement
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

 


Analyse thermomécanique

  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

Analyse mécanique dynamique

  • Fluage
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

Dilatométrie

  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)
  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)

Systèmes de bâti de charge

  • Traction
  • Compression
  • Compression après impact (CAI)
  • Flexion
  • Torsion
  • Cisaillement
  • Impact
  • Fatigue

 

Rhéométrie

  • Viscosité
  • Temps de durcissement
  • AMD linéaire et torsionnel

Les matériaux obtenus via des processus de fabrication de produits semi-finis/finis sont utilisés dans le développement et la fabrication de composants pour les entreprises de construction avec un type d’utilisation finale à l’esprit. À ce stade, le type d’utilisation finale est clairement défini, si bien que le prototypage, la fabrication et les tests pour répondre aux spécifications sont cruciaux. Toute défaillance du produit peut compromettre la sécurité, en particulier dans les secteurs automobile et aérospatial.

Les solutions de Waters/TA Instruments facilitent l’étude des propriétés mécaniques qui sont cruciales pour les performances du produit et préviennent l’échec des applications du produit final.

 

AMD à force élevée

  • Impact
  • Fatigue

Dilatométrie

  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)

Systèmes de bâti de charge

  • Traction
  • Compression
  • Compression après impact (CAI)
  • Flexion
  • Torsion
  • Cisaillement
  • Impact
  • Fatigue

 

Analyse thermomécanique

  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
Matières premières

Comme chaque matière première possède des propriétés variables et est traitée en tenant compte de l’utilisation finale du produit, les fabricants doivent caractériser avec précision leurs matériaux et comprendre la façon dont les propriétés de ces derniers impacteront les performances du produit final. Afin de répondre aux demandes des clients de matériaux semi-finis/finis et, en fin de compte, des fabricants d’équipement d’origine (OEM), les fabricants de matières premières doivent déterminer les propriétés propres de leur matière première et caractériser leurs mélanges finaux. Les matières premières courantes des composites sont les résines (thermoplastiques et thermodurcissables) et les fibres.
Explorez les solutions Waters/TA Instruments qui pourraient aider votre recherche, votre développement de produits et vos tests fondamentaux d’AQ/CQ.

Calorimétrie différentielle à balayage

  • Temps de gélification
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

 


Analyse thermomécanique

  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

Rhéométrie

  • Temps de gélification
  • Viscosité

Analyse mécanique dynamique

  • Fluage
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

Analyse thermogravimétrique

  • Teneur en fibres de verre

Dilatométrie

  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)
  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)

Systèmes de bâti de charge

  • Traction
  • Compression
  • Compression après impact (CAI)
  • Flexion
  • Torsion
  • Cisaillement
  • Impact
  • Fatigue

 

Matériaux semi-finis/finis

Lors de la conception de matériaux semi-finis/finis selon les spécifications des fabricants de composants et des équipementiers, des tests doivent être effectués pour vérifier la qualité des matériaux. Comprendre comment le traitement des matériaux affecte les propriétés et les performances est très important pour obtenir un excellent produit.
Que vous fabriquiez des produits semi-finis tels que des préimprégnés ou des produits finis via d’autres processus de fabrication (par exemple, le moulage par compression), l’utilisation des bonnes solutions analytiques pour comprendre comment les propriétés de votre matériau affecteront les performances du produit est très importante pour fabriquer un produit de valeur élevée qui répondra aux spécifications de votre utilisateur final.
Explorez les solutions Waters/TA Instruments pour vous aider à affiner les propriétés des matériaux essentielles pour leur traitement qui conduiront à des matériaux hautement performants.

 

 

Calorimétrie différentielle à balayage

  • Temps de durcissement
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

 


Analyse thermomécanique

  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

Analyse mécanique dynamique

  • Fluage
  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)

Dilatométrie

  • Température de transition vitreuse du matériau (Tg)
  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)

Systèmes de bâti de charge

  • Traction
  • Compression
  • Compression après impact (CAI)
  • Flexion
  • Torsion
  • Cisaillement
  • Impact
  • Fatigue

 

Rhéométrie

  • Viscosité
  • Temps de durcissement
  • AMD linéaire et torsionnel
Composants

Les matériaux obtenus via des processus de fabrication de produits semi-finis/finis sont utilisés dans le développement et la fabrication de composants pour les entreprises de construction avec un type d’utilisation finale à l’esprit. À ce stade, le type d’utilisation finale est clairement défini, si bien que le prototypage, la fabrication et les tests pour répondre aux spécifications sont cruciaux. Toute défaillance du produit peut compromettre la sécurité, en particulier dans les secteurs automobile et aérospatial.

Les solutions de Waters/TA Instruments facilitent l’étude des propriétés mécaniques qui sont cruciales pour les performances du produit et préviennent l’échec des applications du produit final.

 

AMD à force élevée

  • Impact
  • Fatigue

Dilatométrie

  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)

Systèmes de bâti de charge

  • Traction
  • Compression
  • Compression après impact (CAI)
  • Flexion
  • Torsion
  • Cisaillement
  • Impact
  • Fatigue

 

Analyse thermomécanique

  • Coefficient de dilatation thermique (CTE)

Blog

Nous contacter