Structures composites autoformées par impression 4D – CompoMorph

Les activités de Coriolis Composite concernent le développement d’outils de fabrication automatisée pour structures composites par déposes de rubans composites. Le placement des rubans/renforts « à façon » permet de bénéficier des avantages des matériaux composites à savoir la performance optimisée des stratifiés suivant les directions de chargement mécanique. Or, la présence de contraintes résiduelles d’origine thermique engendrées pendant la fabrication notamment dans le cadre du développement de composites thermoplastiques constitue un verrou à l'activité de l'entreprise.
Les objectifs du laboratoire CompoMorph entre l’Institut de recherche Dupuy de Lome – IRDL UMR 6027 de l’Université de Bretagne Sud et la société Coriolis Composites se justifie par la complémentarité et synergie des compétences respectives : les matériaux composites pour l’un et la conception et la commercialisation de matériel de fabrication robotisée pour l’autre. Les objectifs du laboratoire commun CompoMorph sont ainsi définis :
1-Une meilleure compréhension et une optimisation du procédé de dépose de bandes thermoplastiques renforcées par AFP en repensant les règles de conception et les phases de fabrication via une instrumentation fine des champs de température et des contraintes résiduelles générées ainsi qu’un outils numérique prédictif. Ceci permettra une amélioration de la productivité de fabrication des pièces de 30% par l’optimisation, le couplage des procédés et par le développement de nouvelles méthodes de conception. Cela pourrait engendrer une réduction de masse jusque 20% de certaines pièces et ainsi élargir l’application de la fabrication additive vers des pièces à plus haute valeur ajoutée.
2- La transformation d’un verrou industriel actuel majeur, i.e. la génération de contraintes résiduelles lors de la fabrication robotisée de matériaux composites, en un nouveau paradigme d'autoformage de structures composites sans l’usage de moule. Ainsi, le potentiel d’utilisation du savoir-faire et des produits de Coriolis composites sera accru lui permettant d’élargir leur offre et de s’engager dans une stratégie de réduction des impacts environnementaux.

Le LabCom CompoMorph, proposera une campagne de caractérisation des procédés additifs pertinents à l’IRDL et chez Coriolis Composites. En découlera une meilleure connaissance de l’origine des contraintes résiduelles et de leurs conséquences sur les propriétés thermomécaniques. Ensuite, ces données expérimentales serviront à la constitution d’un outil prédictif de l’état de contrainte et par extension de l'autoformage via l’utilisation d’outils de simulation multiphysiques. L’outil sera implémenté en tant que plug-in dans les logiciels commercialisés par Coriolis Composites pour des retombées à court terme. Cela favorisera l’optimisation de la production et le respect du cahier des charges vis-à-vis des tolérances dimensionnelles/géométriques.
La combinaison des connaissances acquises et des outils prédictifs permettra la transformation des contraintes résiduelles en procédé d’autoformage pour le développement de composites structurels. Ensuite, les effets de l'environnement seront évalués. Des preuves de concepts seront proposées puis seront qualifiées suivant le cahier des charges proposé parmi les clients de Coriolis Composites soutiens au LabCom (TAS, ArianeGroup et Avel Robotics).

La pérénité du LabCom sera envisagé par la continuité de l’investissement par la société, des revenus issus du transfert de technologie, la création d’un club d’utilisateur des clients de l’entreprise, la création possible d’une spin-off DeepTech pour exploiter des applications stratégiques et enfin la réponse à des appels à projets locaux, régionaux et nationaux.