E-learning Matériaux

Objectifs :

L'apprenant sera capable :

• de définir un matériau composite,
• de distinguer le rôle de chacun des constituants,
  
• de citer quelques exemples hors aéronautique,
• de nommer les grandes familles de matériaux composites,
• de distinguer, en fonction du critère de coût des renforts par rapport à celui de la résine et du critère de performance, les deux grandes catégories de matériaux composites à matrice organique que l’on peut distinguer aujourd’hui.

• un matériau résistant, le renfort, dont le rôle est de supporter les contraintes,
  
• un matériau de liaison, la matrice, chargée de conserver la disposition géométrique des renforts et de leur transmettre les efforts.
  

Leur union est souvent génératrice de performances étonnantes.

Nous n'étudierons pas, dans ce cours, les composites "de tous les jours" tels que le bois et le béton, mais plutôt, les composites "techniques" et essentiellement les matériaux composites à matrice organique (ou plastique) et à renfort fibreux. Des exemples de pièces dans différentes industries sont néanmoins proposés.

Nous verrons plus tard les Matériaux Composites à Matrice Métallique (MCMM) et les Thermostructuraux (MCTH).

Objectif :

À l'issue de ce cours, l'apprenant sera en mesure de justifier l'emploi des matériaux composites dans ce domaine, au travers des spécificités et des avantages qu'ils présentent.

Résumé :

Les matériaux composites naissent de l'association de deux constituants principaux : le renfort et la matrice.

 Pour l'aéronautique, les matériaux composites à matrice organique et à renfort fibreux présentent les intérêts suivants :

• ils permettent d'alléger les structures et donc d'économiser du poids,
  
• ils sont fabriqués simultanément avec la pièce, ce qui permet :
  
• d'optimiser la disposition de la matière et donc de l'économiser,
  
• d'intégrer des fonctions et donc de diminuer le nombre de pièces,
  
• de réaliser des formes complexes et performantes sans augmenter les coûts de production.
  

Ils contribuent  activement à la sécurité des vols et des personnes transportées car :

• ils sont insensibles à la corrosion,
  
• ils possèdent un bon comportement en fatigue.
  

Bien entendu, leur emploi ne s'est pas imposé dès leur apparition pour tout type de pièce. Il a fallu apprendre à les connaître, développer des techniques de fabrication, réaliser des essais, avant de les utiliser industriellement en profitant de leur potentialité. Par exemple dans le domaine aéronautique, les constructeurs d'avion sont passés d'une utilisation marginale, au milieu du 20ème siècle sur des pièces de type structure secondaire, à des réalisations en série de structures vitales, à la fin du 20ème siècle, et envisager, pour le 21ème siècle, la production d'aéronefs et d'aérodynes pratiquement complets à l'aide de ces matériaux.

Objectif :

Après avoir étudié ce cours, l'apprenant sera capable d'argumenter le choix d'un matériau en fonction des produits qui le constituent, de leur mode d'élaboration et de leurs caractéristiques distinctes.

Résumé :

Ce cours aborde les deux principaux constituants des matériaux composites, puis présente le préimprégné, forme industrialisée rassemblant dans un demi-produit les renforts fibreux et la matrice.