Les préformes cousues et automatisées de Seriforge


Seriforge, une entreprise Californienne fondée en 2014, s’attaque à un problème classique – comment produire à grande cadence des pièces composites complexes – en automatisant la fabrication des préformes sèches.

L’idée d’origine consiste à créer des préformes tissées complexes directement à partir des modèles CAO, en incluant si besoin des coutures locales de renfort selon l’axe z (trans-laminaire). La production de ces préformes est automatique, ce qui est plus efficace et reproductible que le drapage manuel.

Les couches de la préforme sont cousues entre elles, ce qui réduit les risques de délaminages et augmente la résistance à l’impact.

seriforge couture

Contrairement à d’autres procédés, Seriforge utilise un fil de couture continu en fibre de carbone, sans boucles ni nœuds, pour ne pas endommager ou déplacer les fibres des tissus. La surface de la préforme n’est pas non plus perturbée.

Les détails du procédé automatisé de Seriforge sont secrets, mais la clé de sa technologie consiste à s’affranchir du métier à tisser.

À la place, il faut imaginer une imprimante 3D où différents matériaux 2D – des tissus tissés ou UD, des voiles, des plastiques, des films – sont découpés, orientés et empilés. Au cours de l’empilement, ils peuvent être cousus aux couches adjacentes ou à travers toute la préforme, selon le modèle FAO.

Parmi les nombreux matériaux compatibles, le carbone est le plus demandé, que ce soit pour les éléments 2D ou le fil de couture. La couture peut également être réalisée à travers des matériaux d’âme, des mousses par exemple.

À partir d’un modèle CAO en forme, le logiciel maison « déplie » une préforme plane, optimise l’orientation des fibres selon le chargement mécanique, et replie ensuite le modèle pour construire une préforme aux dimensions proches de la forme finale. Si les surfaces du modèle initial ne sont pas développables, le programme peut ajouter des coupes.

seriforge preforme 2

D’après Marco Zvanik, le vice-président en charge du développement commercial de Seriforge, le procédé ne nécessite pas d’outillages de formage spécifiques, mais utilise un « ingénieux système de cartouches » capable de plier et mettre en en forme automatiquement.

« Nous souhaitons proposer une solution qui ne s’adresse pas seulement aux donneurs d’ordres ou sous-traitants de rang 1 pour 100 000 pièces par an, mais qui réponde aussi aux besoins aux entreprises qui veulent fabriquer 100 ou 1000 pièces et qui n’ont pas les moyens d’investir dans des outillages de préformage  », explique-t-il.

Seriforge prévoit de vendre des préformes et des pièces finies (infusées ou injectées), pas des machines.

« Notre procédé n’est pas adapté au pré-imprégné et il n’est pas vraiment compétitif avec le pré-imprégné pour les tubes et panneaux de faible épaisseur », précise Marco Zvanik, « mais nous pouvons apporter des réductions sur les temps de cycle et les coûts de fabrication d’autant plus spectaculaires que la taille, l’épaisseur et la complexité de la pièce augmentent ».

Il ajoute que l’entreprise travaille déjà avec une dizaine de fabricants, dans différents secteurs : aéronautique, automobile, pétrolier et équipements de loisirs.

Source :  « Seriforge : A new paradigm for composite preforms », Ginger Gardiner, Composites World, 7 février 2017
Photos : Seriforge


A propos de Magalie Castaing

Après 10 ans d’ingénierie mécanique dans le secteur de la défense, j’ai créé une entreprise de développement web Kasutan.           Le journal du composite est l’intersection de mes différents métiers : ingénierie, langues et internet.