Les thermoplastiques pourraient jouer un rôle dans les futures turbines d’avions

Stephen Moore | 29 août 2023

Alors que les températures typiques des aubes de turbine des turboréacteurs à flux élevé modernes peuvent atteindre 1 000° à 1 200°C, les avions à réaction d'aujourd'hui utilisent également des turbines dans les systèmes de refroidissement de ces aubes où les exigences de température sont beaucoup plus faibles. Ciblant cette application, un projet de R&D de trois ans exécuté par les partenaires Aitiip Technology Center d'Espagne et le formulateur Liebherr d'Allemagne a réussi à fabriquer des turbines thermoplastiques moulées par injection pour les avions du futur en utilisant un composé de polyaryléthercétone renforcé de fibres de carbone (PAEK). Généralement, le PAEK résiste à des températures de service continu jusqu'à environ 250°C.

Aitiip a réussi à développer une technologie propriétaire innovante qui permet la production de pièces aux géométries complexes par moulage par injection de composés thermoplastiques. Les turbines sont également recyclables. Jusqu'à présent, la seule option pour de tels composants consistait en des matériaux métalliques coûteux, soudés ensemble au cours d'un processus de fabrication fastidieux. Il va sans dire que le processus d’injection en une seule fois permet d’économiser du temps, de la consommation d’énergie et des coûts. Aitiip a réussi à adapter ce procédé d'injection à la géométrie complexe nécessaire à la production de ces pièces dans un matériau plus durable.

Le projet INN-PAEK a reçu près de 800 000 € (864 000 $) de financement de l'entreprise commune Clean Sky 2, dans le cadre du programme-cadre Horizon 2020 de l'Union européenne.

Les résultats du projet INN-PAEK devraient fournir un système de production avancé, plus durable et respectueux de l'environnement, dont l'industrie aéronautique du futur pourra bénéficier. Le secteur de l'aviation est en train d'être réorienté par l'Europe vers la circularité, ce qui nécessitera des structures et des composants alternatifs dans les années à venir pour atteindre l'objectif de réduction de la consommation de carburant et des émissions de CO2 de 20 %. On estime qu’environ 40 000 nouveaux avions seront nécessaires au cours des deux prochaines décennies pour répondre aux besoins de transport.

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