Démarche qualité selon la norme ISO17025.2005 Université Hassan II – Casablanca Faculté Des Sciences Ain chock Département de physique MATÉRIAUX POUR LES PALES Membres: NACHTANE Mourad ROUWAY Marwane ZBAIDI Mourad Encadré par : Pr.Laassri 1 Plan 1.Introduction générale 2. Famille des matériaux 3.Pales 4.Matériaux Composites 5.Techniques de fabrication 6.Conclusion 2 Introduction Une éolienne est un dispositif qui transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, qui est le plus souvent transformée en énergie électrique. 3 Raisons du retard de l’éolien Fluctuation de la ressource Compétitivité Rendement inférieur aux installations hydrauliques Emmagasinement de l’énergie Pollution sonore et visuelle Protection des oiseaux ! Pollution sonore (bruit): Mécanique: engrenages et transmission Aérodynamique: pales et rotor dans le vent 4 Familles de matériaux Matériaux métalliques (bons conducteurs électriques et thermiques, dureté et rigidité élevées, déformation plastique importante) Matériaux céramiques (durs et fragiles, résistances mécaniques et thermiques élevées, isolants thermiques et électriques ) Matériaux polymères (isolants thermiques et électriques, légers et faciles à mettre en œuvre, peu rigides, utilisation à des températures inférieures à 200 °C) Matériaux composites (combinaison de matériaux de familles différentes, propriétés améliorées par rapport aux propriétés de chaque matériau) 5 Matériau Composite Un matériau composite est un assemblage d’au moins deux composantes non miscibles dont les propriétés se complètent. Un matériau composite se compose comme suit: matrice + renfort 6 Facteurs conditionnant le choix d’un matériau • Fonctions principales de la construction (sollicitations, températures, conditions d’emploi) • Propriété du matériau (résistance, conductibilité, etc.) • Prix de revient 7 pales C'est un dispositif aérodynamique ou hydrodynamique destiné à transformer une énergie motrice en accélération du fluide dans lequel il se déplace ou au contraire à transformer l'énergie de déplacement du fluide en énergie motrice. 8 Constituants du pale 9 Fibre de carbone la fibre de carbone est obtenue par pyrolyse d’une fibre organique appelée précurseur. Les propriétés caractéristiques du carbone sont: faible coefficient de frottement, bonne résistance à l’usure, faible coefficient de dilatation linéique, haute tenue en température en service continu, bonne conductivité électrique, très grande résistance aux produits chimiques et à la corrosion. 10 Fibre de verre Les fibres de verre, constituent avec les verres creux, les verres plats et les verres cellulaires, les principales familles de verre elle permet des réductions de poids en améliorant les performances Elle permet par exemple un allègement des structures d'environ 30 % par rapport à l'acier. 11 Résine polyester Un polyester est un polymère dont les motifs de répétition de la chaîne principale contiennent la fonction ester. La méthode de synthèse la plus simple et la plus courante est appelée polycondensation par estérification 12 Nanotube de carbone Les nanotubes de carbone sont une forme allotropique du carbone appartenant à la famille des fullerènes. Ce sont les matériaux les plus résistants et durs les pales d'éoliennes plus légères sont 8 fois plus solides que les matériaux actuels. 13 Aluminium les propriétés de l’aluminium (en particulier, légèreté, conductivité électrique, résistance à la corrosion et propriétés mécaniques domaines d’utilisation dont les principaux sont : les transports, l’emballage, la construction électrique et le bâtiment. 14 Résine époxy Elle vous permettra de réaliser des stratifications au contact avec des tissus carbone et Kevlar, des lamellé-collé ou des structures sandwich bois de très hautes performances mécaniques. Excellente résistance aux chocs, imprégnation rapide des fibres, très bon débullage. Très faible toxicité, ne contient ni phénol ni amines aromatiques. Travail à température ambiante (18-25°). Très bonne résistance à la chaleur : Tg de 70° 15 Techniques de mise en oeuvre Différents paramètres technologiques conditionnent directement la réalisation des structures composites, dont les suivants : •la méthode «sèche» (proportion renfort / résine définie par machine), donne une qualité meilleure que la méthode «humide» (plus manuelle et moins bien contrôlable), •un procédé industriel est un facteur de productivité vis-à-vis d’une méthode artisanale, •une forte pression dans le moule apporte une meilleure précision de la pièce réalisée, •un double moule (mâle et femelle) induit un bel aspect de surface, et un outillage métallique convient mieux aux grandes séries qu’un moule réalisé lui-même en composite, •l’introduction de la matière en moule fermé confère une qualité meilleur et évite 16 Procédés de Fabrication • Fabrication par Moulage • Pultrusion • Pultrusion Thermoplastique • Injection des Thermoplastiques Renforcés • Enroulement Filamentaire • Enroulement Filamentaire Thermoplastique • Centrifugation • Moulage des TRE 17 Le Marché des Composites 18 Recherches et Développement 19 Conclusion 20
