E-PROPS HI-TECH CARBON PROPELLERS


DONNEES

 

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FABRICATION DES HELICES E-PROPS

 

 

 

Les hélices E-Props sont intégralement fabriquées en France, à Vaumeilh, dans les Alpes de Haute Provence. Les ateliers de 1700 sont équipés en machines à commande numérique. La société a développé plus de 140 modèles d'hélices différents à ce jour (11-12-2017).

 

Les Hélices E-Props sont conçues et fabriquées pour être légères et extrêmement résistantes. Elles sont composées de pales 100% carbone à bord d'attaque blindé et d'un moyeu également en carbone. De nombreux essais ont validé les matériaux et les procédés de fabrication des différents éléments.

 

 

hélice e-props en composite

 

hélices e-props les plus solides du marché

 

 

Pales

- tresse 100% carbone avec fibres continues entre l'intrados et l'extrados (très haute résistance)

Le carbone présente un excellent compromis rigidité/poids. L'utilisation d'un seul matériau (le carbone) sollicite beaucoup moins la résine que l'utilisation de deux matériaux, comme par exemple de la fibre de verre et du carbone. Les hélices comportant un seul matériau de base possèdent un potentiel beaucoup plus élevé.

Le procédé HCF (Helical Continuous Fibers : Fibres Continues Hélicoïdales), développé spécifiquement par E-PROPS, assure une résistance exceptionnelle de la pale 100% carbone + résine époxy, du bord d'attaque au bord de fuite, du pied de pale au saumon.

 

tresse carbon carbon braid tresse carbon carbone braid

tresse de carbone très haute résistance, à base de milliers de fils de carbone

 

Pour déterminer le potentiel réel de ses hélices, l'équipe a mis au point un banc de fatigue spécifique. Le potentiel démontré de chaque modèle est de plus de 2.000 heures. Voir page essais au sol

 

- résine époxy : c'est la résine privilégiée en aéronautique car elle possède de très bonnes propriétés mécaniques et thermiques, un faible retrait au moulage, une grande résistance à la fatigue, une bonne stabilité dimensionnelle et une bonne tenue chimique, ainsi qu'une excellente adhérence sur les fibres.

 

- noyau alvéolaire avec longeron interne (D-Box) pour enforcer la rigidité.

 

- pied de pale : fibres de carbone enroulées sur un tore titane.

Les pieds de pale des hélices E-Props de la gamme UL sont largement dimensionnés. Leur diamètre est identique à celui des hélices Arplast, Neuform ou WarpDrive. Les contraintes liées au couple moteur nominal du Rotax 912S sont de 310 N.m à l’hélice, soit 103 N.m par pale. Cela correspond à une force de 23 kgf appliquée au milieu de la pale (à 45 cm de l’axe de l’hélice). La contrainte générée dans le pied de pale est de 13 mPa. Sachant que le composite carbone / époxy possède une résistance de 2.000 mPa, les pieds de pales E-Props peuvent donc affronter des sur-couples de coefficient 153.

Aucune pièce métallique n'est apparente : aucune corrosion galvanique possible

 

 

HELICES E-PROPS HI-TECH CARBON PROPELLERS

 

 

- blindage de bord d'attaque : injection au bord d'attaque de Nanostrength® (produit ARKEMA : additif nanostructuré à haute capacité d'absorption d'énergie cinétique).

Cette protection, plus résistante qu'un blindage métallique, n'induit aucun décollement et aucun couple électrolytique.

Voir page BLINDAGE

 

- la résine époxy utilisée comprend un additif offrant une résistance exceptionnelles aux UV, (UVA et UVB-haute altitude. Les pièces sont polishées pour assurer une parfaite qualité de finition.

 

- chaque pale est référéncée avec un n° de série unique pour la traçabilité et le suivi qualité. Elle comporte une puce RFID pour le suivi de production (voir plus bas).

 

 

 

cannelure hélice EPROPS NGDinterieur pale e-props carbonepied de pale hélice e-props ng-dtor acier pied de pale hélice E-PROPS NG-D

noyau alvéolaire, longeron interne, tore titane au pied de pale

 

 

e-props no de série pales

 

Moyeu

- matériau : 100% carbone + résine époxy haute température

Les pales et le moyeu sont fabriqués avec les mêmes matériaux. Il n'y a ainsi pas de problèmes d'interférences entre matériaux (type couple électrolytique).

- une contre-plaque en aluminium anodisé vient se positionner sur le moyeu pour répartir parfaitement le serrage.

- les vis de serrage du moyeu sont assurées par des rondelles Nord-Lock®, conçues pour empêcher le desserrage des assemblages boulonnés causé par des vibrations.

 

 

moyeu e-props hub

moyeu E-Props avec contreplaque

 

modélisation moyeux carbone e-props simulation sofflerie numérique

analyse des contraintes du moyeu sous charge

 

 

 

Process de fabrication

Les pales et le moyeu sont injectés selon le procédé RTM (Resin Transfer Molding). Ce procédé high tech, utilisé par Airbus et Boeing pour certaines pièces carbone critiques d'avions de ligne, est réalisé en suivant un cycle de températures strict. La cuisson des pièces en carbone permet d'améliorer certaines propriétés, en particulier mécaniques et de tenue à la température (T° max de tenue des moyeux = 120°C pour les moteurs réductés, 170°C pour les moteurs en prise directe).

 

L'atelier possède trois études : deux étuves moyenne température / petite capacité et une étuve haute température / grande capacité, toutes gérées par des systèmes informatiques de régulation dédiés.

 

 

 

hélice e-props carbone pour ULM et paramoteurs

 

 

 

Contrairement au process traditionnel dit "demi-coquille", les fibres sont continues entre l'intrados et l'extrados (tresse de carbone, fabriquée comme une chaussette). La résistance mécanique de l'ensemble est accrue : pas le moindre risque d'explosion de la pale par délaminage de bord d'attaque, pas de criques sur la pale ou le moyeu.

 

 

Afin d'assurer un strict suivi de la qualité et la reproductibilité de la production, les différents composants sont pesés très précisément tout au long de la fabrication (15 pesées sont nécessaires lors de la fabrication d'une hélice pour ULM / Avions).

 

Hélices E-PROPS utilise la méthode KANBAN pour piloter ses ateliers et le RFID pour le suivi des composants et des pièces de ses hélices.

L’identification RFID est effectuée par le biais de puces électroniques, que l’on retrouve sur la ligne de production, dans les pales, les moyeux et tous les accessoires. Une quinzaine de lecteurs sur la ligne de production permet de mettre à jour le contenu de chaque puce RFID par un simple passage devant le détecteur.

 

E-PROPS suivi RFIDE-PROPS suivi KANBAN

E-PROPS : suivi de production par RFID et KANBAN

 

Couplé à la méthode de gestion de pilotage des ateliers par KANBAN, le suivi de production global par RFID sécurise les étapes de fabrication, évite tout arrêt de production, maintient la qualité de la production et permet de faire à des contraintes strictes de traçabilité, évidentes quand on fabrique des produits aéronautiques high-tech.

Ces méthodes et moyens optimisent la qualité de la fabrication, sécurisent et fluidifient les approvisionnements, permettent le suivi temps réel du process de production, la traçabilité de toutes les étapes de la fabrication, et offrent un ensemble d’indicateurs performants et fiables.

 

 

La tenue des hélices E-Props à la force centrifuge est systématiquement testée, et cela pour toutes les géométries de pales. Le coefficient de sécurité à la force centrifuge est de 7,2. De plus, l’ensemble pale – moyeu hélice E-Props est capable de supporter 6 fois la force centrifuge maximale calculée pendant 1 heure sans subir de dommages.

=> Voir essais à la force centrifuge

 

 

L'équipe utilise ses 12 centres d'usinage à commande numérique pour fabriquer les moules et faciliter chaque étape de la production, permettant de proposer toutes sortes d'hélices en carbone, pour toutes les applications et tous les aéronefs.

=> Voir Moyens de Production

 

 

centre usinage TRM-8 scanner laser E-Props

centre d'usinage TRM-8 avec scanner laser

 

 

 

3-blades propeller carbon for rotax 912 s pusher weight 2,9 kg E-PROPS

hélice Excalibur 3 - 130 diamètre 172 cm - masse = 2,9 kg avec contreplaque alu

 

 

Les Hélices E-PROPS :

- Conçues à l'aide du programme d'optimisation LmPTR©

- Design novateur permettant une amélioration des performances, une augmentation du rendement et un abaissement des nuisances sonores

- Fabriquées en carbone grâce au process RTM

- Hélices très légères et extrêmement résistantes

- Suivi qualité à toutes les étapes de fabrication

- Equilibrage très précis grâce à un banc fréquentiel

 

 

 

hélices e-props

 

 

série de pales NG-D 

 

 

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