Résine liquide Elium®,un vent nouveau dans le monde des composites !
La polyvalence d’une résine liquide thermodurcissable et tous les avantages des thermoplastiques : la résine Elium® d’Arkema, innovation de rupture sur le marché des composites, est appelée à changer la donne dans de nombreux domaines industriels.
1. RECYCLABLE.
Elium® est une résine thermoplastique : les pièces composites qui en sont issues peuvent être broyées puis refondues et la résine récupérée et réutilisée. Un atout décisif dont Arkema étaye la faisabilité technique et économique. La recyclabilité
de petites pièces est validée en laboratoire et le Groupe développe un procédé de recyclage compétitif pour des pièces de grandes dimensions : un test est en cours sur une pale d’éolienne de 25 mètres et 2,5 tonnes. « Nous travaillons sur la mise au point d’un procédé suffisamment performant pour produire une résine recyclée, compétitive, aux propriétés identiques à celles d’une résine vierge »,
annonce Guillaume Clédat, Responsable du développement de la résine Elium®.
2. COMPATIBLE AVEC TOUS LES PROCÉDÉS ACTUELS.
Elium® est une résine liquide comme les matrices thermodurcissables (époxy, polyesters) qui dominent aujourd’hui le marché des composites. Elle peut donc être mise en œuvre, sans gros investissement, avec toutes les technologies de transformation
des résines thermodures. Cette polyvalence a été démontrée à la faveur d’une série de projets pilotes auprès de partenaires industriels, pour chaque procédé : de l’infusion (utilisée pour les pales d’éoliennes ou les coques de bateaux) à la pultrusion
(production de tiges et de câbles ultra-résistants pour le BTP) ; des bandes imprégnées de résine durcie par rayon UV aux procédés de moulage utilisés dans l’automobile – sheet molding compound (SMC) ou resin transfer molding (RTM).
3. THERMOFORMABLE.
Contrairement à une pièce composite en résine thermodure, une pièce composite en résine Elium® est facilement post-thermoformable. Un avantage qui en fait notamment un matériau particulièrement adapté
pour produire des tiges ultra-résistantes. Utilisées en barres de renfort du béton armé dans le BTP, elles viendront remplacer les armatures en métal couramment utilisées, avec l’avantage de la résistance à la corrosion dans les ouvrages exposés à
des environnements difficiles comme le milieu marin. Elles présentent l’atout considérable, comparées aux barres de renfort rigides en composite thermodur déjà utilisées dans certaines constructions, de pouvoir être cintrées par thermoformage. Elles
sont donc parfaitement adaptées pour la consolidation de structures complexes.
4. HAUTEMENT PERFORMANTE.
Les pièces composites à base de résine Elium® sont 30 % à 50 % plus légères que des pièces d’acier, à résistance mécanique égale. Les tests menés par la R&D d’Arkema ont également établi qu’elles sont plus durables que des pièces en composite
thermodur, avec une tenue à la fatigue 10 fois supérieure. En outre, la formulation de la résine peut être adaptée pour jouer sur ses propriétés, selon le procédé utilisé. Par exemple, les composites en Elium® obtenus par
sheet molding compound (SMC) présentent un excellent aspect de surface, une bonne isolation électrique et un caractère ignifuge qui en font un matériau idéal pour des panneaux de carrosserie automobile.
5. SOURCE DE GAINS INDUSTRIELS
Elium® ne se contente pas de s’intégrer facilement aux procédés de fabrication existants : la résine y apporte des optimisations significatives. Ses temps de durcissements courts à température ambiante permettent des gains de temps de fabrication
et des économies d’énergie par rapport aux résines thermodures qui nécessitent par exemple de chauffer les moules. Quant à l’assemblage des pièces, selon les applications, il peut être réalisé par simple thermosoudage.
DERRIÈRE L’ÉOLIEN, UN CHAMP D’APPLICATIONS INFINI
Plus de 20 000 éoliennes sont produites chaque année dans le monde… avec dans leurs pales, 550 000 tonnes de composites. Sur ce marché en croissance annuelle de 10 à 15 %, le caractère recyclable des
composites à base de résine Elium®, allié à leurs performances de légèreté, de résistance et de durabilité, suscitent un fort intérêt des industriels. Les différents prototypes réalisés par Arkema – des pales de 9 m de long construites
en 2017 avec TPI, premier fabricant américain de pales, aux modèles à haut rendement conçus en France dans le cadre du projet Effiwind – ont tenu toutes leurs promesses. « Nous avons noué des partenariats stratégiques avec de grands fabricants, comme TPI ou le chinois Sinoma, en vue d’une industrialisation à l’horizon 2023 »,
annonce Guillaume Clédat, Responsable du développement d’Elium®. Mais au-delà de ce marché porteur, les nombreux projets pilotes menés par le Groupe et ses partenaires ont décliné tout le potentiel de cette résine Elium® pour
un très large champ d’applications : pièces automobiles, structurelles ou de carrosserie ; câbles d’armatures et barres de renfort de béton armé pour le génie civil en remplacement de l’acier ; coques et ponts de voiliers ; ou encore raquettes de
tennis et cannes de hockey.
