Comprendre les Structures hybrides composites-métaux et composites-polymères, et leur amélioration par design de topographie de surface - CultureSciences de l'Ingénieur

Comprendre les Structures hybrides composites-métaux et composites-polymères, et leur amélioration par design de topographie de surface

Le terme de « structures hybrides composites-métaux/polymères » désigne un assemblage entre un matériau composite et un métal ou un polymère. Cet assemblage combine les propriétés avantageuses des deux matériaux. Les structures hybrides composites-métaux et composites-polymères présentent aujourd’hui une avancée majeure dans le domaine des matériaux. Combinant notamment la résistance et la légèreté des composites avec la ductilité et le bas coût des polymères et des métaux, ces structures présentent de nombreux avantages, que les industriels n’ont pas attendu pour exploiter. En parallèle, la démocratisation de la fabrication additive ou impression 3D, notamment métallique, durant les dernières décennies a mené à la conception de structures hybrides aux formes plus complexes. À l’interface entre le composite et le second matériau, certaines études ont su montrer que l’ajout d’aspérités en surface, par fabrication additive, peut favoriser la tenue structurelle de ces structures hybrides.

Cette ressource, dans un premier temps, apporte une vision globale de ces structures, en abordant les sujets de leur fabrication, leurs avantages et surtout leur vulnérabilité majeure : l’interface entre les deux matériaux. Puis, dans un second temps sera traité le sujet de l’amélioration de cette interface par intégration de nouvelles topographies de surface par fabrication additive, un domaine de recherche en pleine expansion, mais qui fait encore face à des obstacles importants.

Contenu de la ressource :

1. Introduction
2. Aperçu général des structures hybrides
   1. Qu’est-ce qu’une structure hybride ?
   2. Les matériaux composites et leurs propriétés
   3. Les métaux de polymères dans les structures hybrides
   4. Les différents types d’assemblages
   5. La tenue de l’interface : un enjeu majeur
3. Amélioration de l’interface adhésive via le design de la topographie de surface et modélisation
   1. Impact de la topographie de surface sur l’interface adhésive
   2. Méthodes de réalisation d’une structure hybride basée sur un substrat avec topographie de surface
   3. Présentation de l’expérience réalisée
   4. Modélisation de la structure hybride avec topographie de surface
4. Conclusion