Analyse de défaillance des polymères et composites

Plus de 200 défaillances résolues annuellement par nos experts !

Compte tenu de l’utilisation massive des matériaux de synthèse et de l’usage grandissant des matériaux composites, les secteurs concernés par cette activité sont très variés :

  • Automobile
  • Ferroviaire
  • Aéronautique
  • Bâtiment
  • Industrie chimique et diverses
  • Grande distribution

Le Cetim Grand Est intervient directement auprès des entreprises, mais également auprès d’experts judiciaires et d’assurance pour réaliser tout type d’expertises :

  • Expertises sur ruptures
  • Expertises de collages
  • Expertises de peintures
  • Expertises judiciaires
  • Expertises d’assurance
  • Conseils et accompagnements clients

L’expertise nécessite l’utilisation de techniques plus ou moins sophistiquées, totalement maîtrisées par nos experts.

Qu’est-ce qu’une défaillance ?

Une pièce (ou un ensemble de pièces) est jugée défaillante, quand elle ne remplit pas ou plus sa fonction initiale.

Il existe différents types de défaillances :

  • Rupture
  • Variation d’aspect ou d’état de surface (hétérogénéité, décoloration, farinage, …)
  • Défaut de géométrie (gauchissement, fluage, retrait, …)
  • Toute autre évolution non souhaitée (émission de COV, combustibilité, perméabilité aux gaz, propriétés diélectriques, …)

Quand se produit-elle ?

La défaillance n’apparaît pas nécessairement au cours de l’utilisation de la pièce. En considérant le cycle de vie d’un produit, elle peut se manifester à chaque étape de son développement. Une défaillance peut donc potentiellement être associée :

  • Au choix du matériau
  • A la conception
  • A la fabrication
  • A l’utilisation
  • Au recyclage

S’agissant du recyclage (en particulier, la diversité des sources d’approvisionnement (structuration des filières en cours), associée à la complexité technique qu’implique la revalorisation des matières, conduit à des défaillances jusque-là inédites.

Cependant, quel que soit le contexte (traitement d’avaries inédites), la démarche d’analyse de défaillance demeure valide et procède avant tout d’une méthode rigoureuse et systématique.

Quels moyens techniques d’expertise ?

L’expertise d’une pièce en polymère ou composite nécessite de nombreux moyens techniques, présents au Cetim Grand Est ainsi que dans les pôles associés du Cetim.

Les observations macro et microscopiques des faciès de rupture représentent l’étape essentielle d’une expertise, car elles permettent de récolter de très nombreux indices qui mèneront à l’origine de la défaillance observée.

Cette étape de fractographie est complétée par des caractérisations physico-chimiques de la matière, afin d’en vérifier les propriétés physiques, chimiques, mécaniques et structurelles. Des techniques diverses sont utilisées, telles que l’IRTF, la DSC, l’ATG, la dureté, la chromatographie en phase gazeuse, l’indice de viscosité, l’indice de fluidité à chaud, les essais mécaniques, etc.

Tout au long de l’expertise, le contact avec l’industriel est privilégié, afin d’échanger sur les résultats techniques obtenus, et d’associer ces derniers avec les informations techniques en sa possession. Ce travail collaboratif permet d’apporter un œil avisé sur les résultats d’analyse obtenus, et d’obtenir une expertise complète et pertinente.

L’analyse de défaillances encore trop peu utilisée. Si près d’un quart des entreprises mène des analyses de défaillances, à peine 10 % d’entre elles ont une véritable stratégie visant à en tirer profit, afin d’améliorer la qualité de leurs produits. D’une manière générale, les défaillances interviennent dans le coût de la non-qualité et se traduisent par des pertes, des rebuts ou des réparations correspondant, en France, à environ 10 à 15 % du chiffre d’affaires des industries.

Pour l’industriel, le coût induit par le traitement d’une défaillance dépend de sa capacité à la détecter et à la traiter rapidement. L’expérience montre cependant que le traitement d’une défaillance se produit essentiellement après distribution, alors qu’elle est généralement générée (sans être détectée) au cours de la production.

L’analyse de défaillances et après ?

L’enjeu associé au traitement d’une défaillance est double :

  • Au-delà du règlement ponctuel d’une difficulté, les connaissances acquises lors de cette opération doivent être capitalisées au sein de l’entreprise. Une plus grande maîtrise de la conception comme des procédés de fabrication des pièces est acquise, contribuant ainsi à l’amélioration globale de la qualité de la production. C’est ainsi que l’analyse de défaillances devient un pilier du « knowledge management » dans l’entreprise.
  • Une fois le diagnostic établi sur les causes probables ou avérées d’une défaillance, le Cetim Grand Est, grâce à l’appui plus large du Cetim, peut également jouer le rôle de préconisateur et d’accompagnateur dans la résolution de problèmes, par sa maîtrise reconnue des moyens de production et des procédés de transformation. Le réseau Cetim rassemble une large palette de spécialistes (700 ingénieurs et techniciens), dans tous les domaines de la mécanique, susceptible de résoudre les problématiques techniques les plus ardues (ingénierie des polymères et composites, ingénierie des assemblages, innovation, conception, simulation, …).

Envie d’en savoir plus ? Nos experts sont à votre écoute pour vous proposer des solutions sur mesure adaptées à vos besoins.