Développement d'un nanocomposite conducteur pour le soudage par résistance des composites thermoplastiques

Resistance welding is a quick and efficient way to join thermoplastic composite parts. In collaboration with the industrial partner, ArianeGroup, this project develops a nanocomposite heating element to produce a flexible junction by welding thermoplastic composite parts to a thermoplastic elastomer. This welded flexible joint will replace an adhesive bonded junction between the tanks and skirts of a satellite launcher. Development of this joint was done in 4 stages. First, it was necessary to develop a conductive nanocomposite with appropriate properties to serve as a heating element during resistance welding. This heating element then served to develop a resistance welding process between thermoplastic composite adherents. Following that, a process window was established to improve our control over the process and the performance of the joints. Finally, the nanocomposite heating element served to develop a resistance welding process with a thermoplastic elastomer to form a flexible joint.

Résumé

Le soudage par résistance est une méthode rapide et efficace pour joindre des pièces en composites thermoplastiques. En collaboration avec le partenaire industriel, ArianeGroup, ce projet a pour but de développer un élément chauffant nanocomposite pouvant servir à produire une jonction flexible en soudant des pièces de composite thermoplastique et d'élastomère thermoplastique. Le développement de ce joint flexible soudé a pour but de remplacer une jonction par adhésifs entre les réservoirs et les jupettes sur un lanceur de satellite. Le développement de ce joint a été réalisé en 4 étapes. Tout d'abord, il a été nécessaire de concevoir un nanocomposite conducteur aux propriétés adaptées pour servir d'élément chauffant durant le soudage par résistance. Par la suite, cet élément chauffant a été utilisé pour développer un procédé de soudage entre des adhérents en composite thermoplastique. Ensuite, une fenêtre d'opération a été établie afin d'améliorer notre contrôle du procédé ainsi que les performances des joints obtenus. Finalement, l'élément chauffant nanocomposite a été employé afin de développer un procédé de soudage avec un élastomère thermoplastique afin de former une jonction flexible.