Contexte
Le projet Hobit visait à proposer au marché des énergies marines renouvelables un procédé composites innovant pour la fabrication de pale creuse d’hydrolienne.
Dans ce contexte, l’IRT Jules Verne et ses partenaires ont développé un procédé de fabrication bas coût et à cadence élevée de pâles creuses composites de grandes dimensions, en fortes épaisseurs et en une seule pièce.
Partenaires du projet :
Ruptures scientifiques et innovation
Les défis technologiques levés :
- Développement d’outils de modélisation fiabiliste mécanique et hydrodynamique des structures marines
- Développement d’une méthode de plan de drapage de pièce composite creuse afin d’automatiser le préformage, pour des épaisseurs variables de 10 à 60 mm.
- Développement d’un procédé de fabrication innovant faible cout et volume élevé ainsi que des outillages innovants équipés de moyens de chauffe et de capteurs. Procédé RTM (Resin transfer molding) ou moulage par injection basse pression de résine liquide dans un moule rigide et fermé (brevet en cours de dépôt).
- Réalisation de pales échelle 1/7, 1/3 et 1 tronquée creuse en une seule étape de fabrication avec raidisseurs intégrés.
- Gain de poids de l’ordre de 20 % par rapport à des technologies plus classiques.
- Gain de temps de cycle de fabrication de l’ordre de 25 %.
- Procédé innovant d’intégration de la pièce de connexion métallique lors de la phase de fabrication de la pâle composite (brevet en cours de dépôt).
- Taux de production ciblé: 1000 pièces / an
- Développement d’un revêtement résistant et durable aux conditions sévères
Impact technique et économique attendu
Le développement de cette solution s’inscrit dans un besoin d’application industrielle dont le potentiel de production annuelle est de l’ordre de plusieurs milliers de pièces.
Le coût de fabrication de la pâle est faible si la technique est développée pour une série importante, avec un temps de cycle reduit de 25 %, et un gain de masse de l’ordre de 20%.
La pâle étant réalisée en une seule pièce, l’élimination d’un joint collé permet d’éliminer un point de faiblesse récurrent de ce type d’objet et permet donc d’envisager des coûts de maintenance réduits, notamment pour des environnements sévères subis par des pâles d’hydroliennes.
Dates clés du projet
- Mars 2015 - Lancement du projet
- Février 2017 - Fin du projet
Démonstrateur
Un prototype échelle 1 de 2,2 tonnes, 7 m de hauteur et 2,5 m de largeur a été réalisé.
Résultats
- Développement d’un procédé innovant one-shot pour les pièces creuses
- Analyse économique et technique prometteuse (processus RTM) : Poids: – 20%/Temps de cycle: – 25%
Le prototype a permis de valider le procédé qui notamment supprime les étapes d’assemblage et de collage pour la fabrication de la pièce et permet de co-mouler des inserts métalliques (brides). Il devrait permettre la production de pales en série jusqu’à 1 000 pièces/an à bas coût pour répondre aux besoins du marché des énergies marines renouvelables.
