Détecter une anomalie
L'innovation aéronautique par la couleur pour signaler un incident
Nous mettons à votre disposition nos 15 années d'expertise en intelligence des couleurs pour transformer des innovations en technologies et renforcer la sécurité dans l'industrie aéronautique, spatiale et défense.
Dans l'entreprise OlIKrom, nous développons des produits intelligents (pigments, encres et peintures) capables de changer de couleur et/ou de luminescence pour faire parler les couleurs, pour détecter une anomalie en temps réel, ou lors d'une future inspection.
L'essor des matériaux intelligents représente une innovation de rupture pour l'industrie aéronautique avec de multiples opportunités de recherche, de développement et de déploiement de futures technologies plus sûres, plus économes, plus éco-durables.
Le secteur de l'aéronautique, du spatial, de la Défense est à un moment charnière de son histoire : acceptation sociétale, enjeux environnementaux et désormais sanitaires, déploiement des services, connectivité à bord, valorisation des données de vol, nouvelles architectures, concurrence internationale accrue…
Pour preuve, les projets disruptifs fleurissent dans le secteur des transports, proposant une autre vision de l’aéronautique combinant sécurité, économie et transition écologique.
Dans ce contexte, les matériaux à propriétés augmentées ont un rôle particulier à jouer. Nos équipes accompagnent déjà de nombreux industriels dans ce secteur. Les options pour créer des dispositifs interactifs avec leur environnement (capteurs, indicateurs, composants…) sont sans limite.
Sur-mesure, nous rendons la matière réactive à la température, à la lumière (photochromes et luminescents), à la pression, à la présence d’un solvant ou d’un gaz.
Révéler un impact sur des matériaux composites
L'utilisation des matériaux composites ne cesse d’augmenter dans l'industrie aéronautique, spatiale et défense (avions, hélicoptères, moteurs, missiles...). Ce déploiement est lié à leur grande rigidité et leur forte spécificité qui permettent de réaliser des structures composites plus légères et plus efficaces, une grande flexibilité dans le design, et une forte résistance à la fatigue.
L'un des enjeux pour la filière composite et les industriels de l'aéronautique, c'est d'assurer le contrôle santé de ces structures ? Un risque majeur d’impact existe lors du transport et/ou des phases d’assemblage (chute d'un outil) avec une conséquence de délamination du composite. La détection des endommagements peut-être réalisée par ultrasons mais c'est une étape longue, de l’ordre de deux heures par mètre carré.
En collaboration avec le groupe Airbus, l'idée a été d'utiliser des pigments piézochromes pour faire changer les propriétés optiques d'une peinture aéronautique en fonction de la pression. L'objectif a donc été de mettre au point une peinture aéronautique pour identifier à l’œil nu tout impact au-delà d’un seuil déterminé.
En fonction de l'usage ciblé, la détection de l’endommagement peut être associée à un changement de couleur et/ou à l'émission d’un signal de luminescence.
Cette innovation a pour objectif de créer, à partir des propriétés piézochromes, un premier niveau de surveillance permettant à un contrôleur de détecter rapidement un impact suspicieux. L’inspection par ultrasons serait alors limitée uniquement aux zones utiles, susceptibles de présenter un dommage, pour un gain de temps considérable.
Surveiller une élévation anormale de la température
Autre enjeu majeur pour l'intégrité d'une structure composite dans l'industrie des transports, c'est la sensibilité à la température.
La montée en puissance des matériaux composites impose de traquer l'occurrence accidentelle d'une élévation anormale de la température, avec un risque de délamination pour la structure aéronautique.
Dans ce contexte, l'expertise acquise par nos équipes dans le domaine des matériaux thermochromiques est largement mise à profit. Notre département recherche et développement collabore intensément avec la filière aéronautique pour développer des produits thermochromiques capables de détecter un état de surchauffe localisée sur une pièce proche de zones chaudes, tel qu'un capot moteur.
La finalité est d’améliorer la sécurité et d’identifier rapidement un incident, comme une fuite d’air chaud, afin d’anticiper une action de maintenance.
Pour Sophie Senani (ex. Ingénieur de Recherches en traitement de surface au sein du Centre de Recherches Airbus) "La technologie thermosensible existe depuis longtemps mais la chimie développée par OliKrom apporte une précision accrue du seuil de transition en température et des performances plus résistantes en longévité, ce qui est indispensable en aéronautique".
Pour nos équipes, l'un des enjeux est la mise au point d'une peinture thermochrome possédant deux seuils de détection irréversibles. Par ingénierie moléculaire, nous modifions la structure des matériaux pour ajuster le premier changement de couleur irréversible à 120°C puis le second à 140°C.
Un plan de validation a ensuite été mené avec succès permettant de déployer cette innovation en condition réelle de vol sur un Airbus A320.
Les technologies OliKrom sont étudiées par ArianeGroup depuis 2018, deux preuves de concept ont déjà porté sur la validation du démoulage de composites puis sur la détection préventive de corrosion. Ce troisième projet concerne la déformation plastique et s’inscrit plus précisément dans le cadre du programme ArianeWorks, plateforme d’accélération destinée à intensifier le développement des lanceurs civils du futur, lancée par ArianeGroup et le CNES.
« La valeur ajoutée de l’équipe OliKrom est avant tout son haut niveau de technicité s’appuyant sur sa forte expérience. Un deuxième atout est sa démarche d’agilité, l’approche incrémentale permettant de tester très rapidement des solutions est appréciable. Enfin, à titre plus personnel, je suis également sensible à l’humilité des collaborateurs ainsi qu’à la franchise des échanges. » déclare Philippe Briant de la Direction Recherche et Technologie d’ArianeGroup.
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