Innovating for Structural Adhesive Bonding Evaluation and Analysis with Ultrasounds – ISABEAU

Le projet ISABEAU (Innovating for Structural Adhesive Bonding Evaluation and Analysis with Ultrasounds) a pour objectif de faire avancer l’état de la connaissance sur le contrôle et l’évaluation non destructive acoustique des collages présentant un contact sans adhésion (kissing bonds) et de développer des méthodes ultrasonores permettant d’évaluer la qualité de l’adhésion. Pour faire avancer l’état de la connaissance et lever les verrous technologiques identifiés, les partenaires se fixent comme objectif d’atteindre un saut dans la qualité d'analyse des substrats et des adhésifs avant l'assemblage afin de pouvoir mieux caractériser les causes des défauts d'adhésion et mieux identifier les paramètres du collage tant d'un point du point de vue de la compréhension physico-chimique que de celui de l'interprétation des essais non destructifs.
Dans ce but, les partenaires du projet s’appuient sur la collaboration entre physico-chimistes et experts en méthodes d’acoustiques ultrasonores. Ils chercheront à établir le lien entre les études de physico-chimie et les mesures non destructives intégrant les passages entre les échelles de description de la physico-chimie (nano, micro), les échelles des ondes acoustiques (micro, méso) à celle de la structure assemblée. Des étapes progressives sont prévues : étude du substrat seul, étude de la colle, étude du substrat/colle, étude de l’assemblage substrat/colle/substrat, afin de mieux corréler les mesures non destructives aux propriétés physico-chimiques et mécaniques des différents constituants. Ces résultats permettront de valider les modèles analytiques ou numériques qui seront développés dans le cadre de ce travail afin de mieux interpréter les essais non destructifs et les essais mécaniques.
Le type d'assemblage principalement étudié « aluminium/époxy/aluminium » est très représentatif des problèmes rencontrés dans le collage structural.
Ces travaux suivront une approche méthodologique bien définie afin de pouvoir généraliser les conclusions à d'autres types d'assemblages plus complexes notamment composite/métal et composite/composite. Les laboratoires de caractérisation non destructives développeront les méthodes les plus prometteuses : les ondes guidées, et l'acoustique non linéaire avec la perspective d'étudier aussi des niveaux élevés de sollicitation au regard des méthodes acoustiques classiques. Le projet est bâti sur des travaux en commun afin d'accélérer la diffusion des connaissances et d'assurer une excellente synergie des partenaires.
Les quatre partenaires : Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique (LMA), Fédération Acoustique du Nord Ouest (FANO), l’Institut de Mécanique et Ingénierie de Bordeaux (I2M) et le Laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP) rassemblent des moyens d’investigation destructifs et non destructifs très diversifiés et très complémentaires de caractérisation des surfaces, des adhésifs et des assemblages collés et compteront sur le soutien de deux grands industriels de l’aéronautique : ASTRIUM S.T. et SAFRAN. L’objectif à long terme est d’accroître la confiance dans le collage structural sans recourir aux coûteux essais de qualifications usuels, ce qui contribuera à élargir le champ d'application du collage et permettra son déploiement dans de nombreux domaines d'applications.