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Polymères et composites

Nos équipes soutiennent votre R&D pour obtenir des polymères et composites plus légers, résistants, de meilleure qualité, éco-conçus… Pour cela, nous associons nos expertises en thermique, mécanique et matériaux et développons des bancs tests à façon.

En laboratoire ou sur site, nos analyses et essais apportent une compréhension fine de vos matériaux : polymères thermodurcissables et thermoplastiques, semi-cristallin, composites fibre de verre et fibre carbone.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Augmenter les performances de vos polymères et composites et optimiser leurs procédés de mise en forme sont nos objectifs. C’est pourquoi nos caractérisations, normées ou complexes, sont toujours accompagnées d’une analyse scientifique poussée, gage de sécurité pour vos décisions futures : choix de matériaux alternatifs, biosourcés, modification des paramètres procédés…

Caractérisation avancée des polymères et composites

Comprendre finement la structure et les propriétés des polymères, thermoplastiques et composites pour optimiser vos produits finis ou expliquer leurs défaillances.

  • Analyse structurale : microscopie, taux de polymérisation, cristallinité, orientation moléculaire des chaînes polymères
  • Analyses chimiques : nature et proportion des composants ((EDX, DRX, DSC, ATG…), surfaces (XPS, FTIR…)
  • Analyses thermiques : changement de phase, dégradation, oxydation, dilatation, pyrolyse
  • Analyses mécaniques : dureté, densité, fatigue, vieillissement
  • Expertises : analyse de défauts, vieillissement, rétro-ingénierie, CND

Analyse thermique : matériaux et procédés

Analyser les propriétés thermiques de vos matériaux solides et liquides, dans les conditions les plus proches du procédé, en laboratoire ou sur site.

  • Volume et dilatation thermique : mesures PVT pour polymères thermodurcissables et thermoplastiques, retrait chimique, évolution des propriétés thermomécaniques d’une résine
  • Modèles cinétiques : identification de paramètres, polymérisation, cristallisation, vulcanisation, réactions cinétiques de colles
  • Conductivité, effusivité, diffusivité : résistance thermique, conductivité thermique d’un matériau composite anisotrope
  • Rhéologie : viscosité de systèmes réactifs, rhéogramme, mesures sur fluides complexes
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Instrumentation thermique et modélisation multiphysique des procédés

Optimiser le paramétrage et les performances de vos machines grâce la modélisation numérique de vos procédés industriels.

  • Instrumentation : cartographie thermique, écarts de température dans le produit, bancs expérimentaux & capteurs sur-mesure
  • Simulation et modélisation : prédiction de la température produit/machines, modèles numériques thermocinétiques
  • Optimisation de cuisson : cycles optimaux de température, optimisation topologique, optimisation des paramètres de procédé (diminuer la température, le temps de cycle, l’énergie consommée, etc.)
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Durabilité et vieillissement des matériaux composites

Etudier la résistance de vos structures composites monolithiques et sandwich en conditions de service : température, humidité, fatigue, fluage…

  • Essais et instrumentation sur-mesure : fibre optique, jauges de contrainte, capteurs de force, de déplacement, corrélation d’images
  • Fatigue des structures composites : essais en traction, flexion, compression, analyse du faciès de rupture, limite d’endurance
  • Vieillissement des composites : essais en conditions extrêmes et milieu marin, vieillissement thermique, UV, hygrothermique
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Réemploi, recyclage des polymères et composites

Accompagner votre transition écologique en identifiant les processus de tri, recyclage et réemploi des polymères et composites adaptés à vos usages.

  • Écoconception : impact de l’incorporation de matériaux recyclés sur les caractéristiques produit
  • Tri et séparation : benchmark, séparation des assemblages multi-matériaux, tests de faisabilité
  • Propriétés physico-chimiques et thermique des fibres et matériaux recyclés pour leur réemploi dans des procédés classiques
  • Benchmark et essais : recherche de matières recyclées ou recyclables substituables à vos matériaux
  • Voies de valorisation : étude de réemploi des fibres carbone pour l’énergie, le BTP et génie civil, l’industrie

Caractérisation avancée pour la fabrication additive

Fiabiliser le procédé d’impression 3D : comprendre les phénomènes aux interfaces, améliorer l’adhésion, diminuer les contraintes résiduelles du produit fini.

  • Caractérisation physico-chimique : composition chimique, microstructurale, porosité, dureté, adhérence, structures cristallines aux interfaces
  • Caractérisation thermique : masse volumique, chaleur spécifique, conductivité thermique, rhéologie des polymères
  • Procédés d’impression : bancs expérimentaux à façon, métrologie, homogénéité thermique, optimisation de l’adhésion des cordons polymères hautes températures
  • Simulation et modélisation : procédés FFF et AFP, prédiction de l’adhésion
  • Durabilité et vieillissement : essais hygro-thermo-mécaniques, vieillissement UV, ATG, caractérisation mécanique

NOS RÉALISATIONS

Les défis relevés

Une problématique de fabrication résolue par la caractérisation avancée

Améliorer un procédé industriel en associant des expertises en procédés industriels, thermique et ingénierie des matériaux.

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Enquête sur un matériau d’origine inconnue

Caractérisation de matériaux : comment identifier et déterminer la composition chimique et l’origine d’un corps gras inconnu sur un matériau ?

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L’économie circulaire au service de la valorisation des déchets plastiques

CAPACITÉS combine expertise de l’économie circulaire et ingénierie des matériaux & de la transformation des polymères au service de la gestion des déchets.

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Accompagner le développement d’un nouveau composite pour l’aéronautique

Vérifier les performances d’un nouveau matériau composite et optimiser les paramètres de sa mise en forme pour finaliser son développement.

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Caractérisation avancée et CND des matériaux composites

Un groupe français spécialisé dans la gestion de l’eau a confié aux équipes de CAPACITÉS des expertises avancées sur des tubes composites utilisé pour le dessalement d’eau.

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Modéliser les transferts thermiques des procédés d’injection

Cet industriel du secteur aéronautique cherchait à modéliser finement les transferts de chaleur régissant le procédé d’injection des pièces composites thermoplastiques à fibres courtes.

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Tester les composites pour l’industrie aérospatiale

Réalisation d’une campagne de tests mécaniques avancés pour sécuriser l’utilisation d’un matériau composite pour un acteur de l’industrie aérospatiale

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Du béton sur les paquebots de croisière

Chantiers de l’Atlantique a commandé aux experts en géomatériaux et ouvrages de CAPACITÉS une étude comparative de plusieurs matériaux cimentaires.

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L’ingénierie CAPACITÉS

Au cœur des laboratoires de recherche

Nos experts des matériaux polymères et composites effectuent leurs travaux d’ingénierie directement dans les laboratoires de recherche de Nantes Université et plus particulièrement au sein de l’IMN, du LTeN et du GeM.
Au quotidien, ils associent moyens techniques et découvertes scientifiques pour relever vos défis de R&D.

Partenariats

CAPACITÉS est adhérent des réseaux S2E2 et EMC2

Nos moyens techniques

Nous exploitons plus de 220 équipements des laboratoires de Nantes Université. Découvrez nos moyens techniques de caractérisation.

NOS EXPERTS

Ils relèvent vos petits et grands défis

Matériaux – économie circulaire

Stéphane COIC

Ingénieur matériaux

Spécialités : caractérisation tous matériaux, expertise des matériaux polymères, composites et métalliques. Développements autour du recyclage et de l’économie circulaire.

 

Collabore avec les chercheurs de l’Institut des Matériaux Jean Rouxel de Nantes (IMN).

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Chimie des surfaces

Cédric MARTIN

Ingénieur R&D en sciences des surfaces et interfaces. Docteur en chimie appliquée

Ingénieur R&D en sciences des surfaces et interfaces. Docteur en chimie appliquée

Spécialités : traitements et fonctionnalisations de surfaces innovants, revêtements fonctionnels, procédés de préparation et d’activation de surface avant collage ou application de revêtements, caractérisation de surface (énergies de surface, XPS), caractérisation des assemblages (propriétés nanomécaniques par AFM).

 

Collabore avec les chercheurs de l’Institut des Matériaux Jean Rouxel de Nantes (IMN).

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Matériaux pour l’énergie – Surfaces/interfaces

Thierry BROUSSE

Responsable scientifique au sein de CAPACITÉS

Professeur à l’Université de Nantes, dans l’équipe ST2E (Stockage et Transformation Électrochimiques de l’Énergie) du laboratoire IMN.

 

Spécialités : matériaux et dispositifs pour le stockage de l’énergie, traitements de surfaces/revêtements innovants, synthèse et caractérisation des matériaux.

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Mécanique des composites et thermoplastiques

Fahmi ALILA

Ingénieur R&D. Docteur en génie mécanique

Spécialités : propriétés mécaniques des thermoplastiques et des composites, tenue en fatigue des structures composites sandwich, mise au point de nouvelles méthodes de mesure (analyse d’image, fibre optique, …) pour comprendre les comportements mécaniques des matériaux et structures.

 

Collabore avec l’équipe E3M (État Mécanique et Microstructure des Matériaux) du laboratoire GeM.

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Mécanique des composites

Pascal CASARI

Responsable scientifique
au sein de CAPACITÉS

Professeur à l’Université de Nantes, membre de l’équipe E3M (État Mécanique et Microstructure des Matériaux) du laboratoire GeM.

 

Spécialités : mise en œuvre des matériaux composites, caractérisation des contraintes internes de fabrication, essais couplés mécanique-thermique-humidité, instrumentation par fibres optiques, développement de capteurs de force, assemblages collés, impression 3D FDM.

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Thermique

Maxime VILLIERE

Ingénieur R&D. Docteur en Énergétique et Génie des procédés, spécialité Thermique

Spécialités : approche expérimentale et numérique des problématiques de transferts de chaleur, conception de bancs expérimentaux originaux. Expert des procédés de mise en forme des polymères et composites.

 

Collabore plus particulièrement avec l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du laboratoire LTeN.

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Thermique

Violaine LE LOUET

Ingénieur R&D. Docteur en Énergétique et Génie des procédés, spécialité Thermique

Spécialités : approche expérimentale et numérique des problématiques de transferts de chaleur. Conception et développement de bancs expérimentaux originaux. Spécialiste des transferts de chaleur par rayonnement, notamment pour la mise en forme des polymères et composites.

 

Collabore plus particulièrement avec l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du laboratoire LTeN.

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Thermique

Julien AVENET

Ingénieur – Docteur en énergétique et génie des procédés, spécialité thermique

Spécialités : approche expérimentale et numérique des problématiques de transferts de chaleur. Conception et développement de bancs expérimentaux originaux. Spécialiste des aspects thermiques, physico-chimiques et mécaniques de l’adhésion lors de la mise en forme des polymères et composites, notamment dans les procédés de soudage.

 

Collabore plus particulièrement avec l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du laboratoire LTeN.

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Thermique des polymères et composites

Vincent SOBOTKA

Responsable scientifique
au sein de CAPACITÉS

Professeur à l’Université de Nantes, membre de l’équipe « Transferts thermiques dans les matériaux et aux interfaces » du LTeN.

 

Spécialités : approche expérimentale et modélisation des transferts de chaleur dans les matériaux polymères et composites, développement d’appareils pour la caractérisation des propriétés thermiques des matériaux composites, conception thermique optimale des procédés de mise en forme.

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Thermique

Pierre MOUSSEAU

Conseiller scientifique
au sein de CAPACITÉS

Professeur à l’Université de Nantes, membre de l’équipe OSE (Optimisation Système Énergie) du laboratoire GEPEA.

 

Spécialités : optimisation thermo-rhéologique des procédés de transformation des polymères, thermique des écoulements dans les outillages, cuisson des élastomères, procédé d’extrusion des polymères.

Plus d’infos

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