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RESCOLL, Société de Recherche – 8 Allée Geoffroy St Hilaire – F-33615Pessac CEDEX, FRANCEPhone : + 33 547 74 69 00 Fax : + 33 547 74 80 13 www.rescoll.fr
PANIPLAST by RESCOLL
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Sommaire
• Présentation de RESCOLL
• Introduction à la technologie PANIPLAST
• Exemples de développements
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Présentation de RESCOLL
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Rescoll is: A service company performing • R&D • analysis and characterisation• manufacturing to support the industry with competitive innovation
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Market Segments
15%10%
55%
ASD
20%Health
Energy Others
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12 M€Turnover
15% annual growth since 3 years
1,5 M€ of
investment/year
RESCOLL in figures:
7 000 m² facilities
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Présentation de la technologie PANIPLAST
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Introduction aux polymères conducteurs intrinsèques
Certains polymères, après incorporations de « dopants », deviennentconducteurs de l’électricité : ils sont appelés polymères conducteursintrinsèques (PCI).
Polyaniline (PANI) => polymère utilisé dans la technologie PANIPLAST
Technologie protégée par 6 brevets, propriété de RESCOLL
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Avantages des polymères conducteurs PANIPLAST
- Légèreté (d = 1,2 g/cm 3)- Conductivité ajustable :10-10 < σ < 100 S/cm
- Dispersable dans l’eau- Très bonne compatibilité avec la plupart des matrices polymères (via le choix du dopant)- Coût compétitif - Viscosité des formulations réduite
Mécanismes de dopage de la polyaniline
Brevets RESCOLL : polyaniline « plastdopée » => polymères conducteurs aux propriétés mécaniques améliorées
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Applications de la technologie PANIPLAST
Conductivité électrique [S/cm]
Matériaux dissipatifsMatériaux dissipatifs
Dépose électrostatique
Effet JouleEffet Joule
Electronique organiqueAntistatismeAntistatisme
10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1 102
Blindage EMBlindage EM
Furtivité
Nombreuses applications en fonction du niveau de conductivité électrique du matériau formulé :
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Développements RESCOLL
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Dépose électrostatique de gelcoat
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DEMOCRAT : dépose électrostatique de gelcoat pour moules organiques
Dépose électrostatique => besoin de matériaux conducteurs. Exemple : carrosserie automobile
Problématique : les moules utilisés dans l’industrie du composite sont isolant électriquement
Solution développée : formulation de résines (polyester, époxy) pour moules électriquement conductrices
Principaux secteurs d’application :- Le nautisme- L’éolien- Le transport
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Résultats :
- Augmentation significative la productivité- Elimination des zones de masquage et temps
de peinture réduits- Réductions de la consommation et du
gaspillage de peinture- Diminution de l’émission de COV (styrène)
- Augmentation de la qualité de la finition dudépôt
- Conditions d’hygiène et de sécurité améliorées
DEMOCRAT inactivé
DEMOCRAT activé
DEMOCRAT : dépose électrostatique de gelcoat pour moules organiques
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Matériaux furtifsMatériaux hyperfréquence
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Matériaux furtifs pour l’éolien
Double problématique :Civil : Météofrance qui prévoit des orages inexistantsMilitaire : les radars qui détectent des avions en double
Cause :Perturbation des signaux radars par les éoliennes
Conséquence :Les trois quarts des refus d’implantation de parcs éoliens sont liés aux problématiques d’interférences avec les radars
Solution:Rendre les pales d’éoliennes furtives …=> développer des matériaux absorbants les ondes radars pour l’industrie éolienne
17
Formulation d’un MAR :
⇒ Réflexion de l’onde() annulée
⇒ Atténuation de l’OEM au sein du
matériau
MAR
mé
tal
MAR
= 20 log − +
Réflexion annulée lorsque ZMAR = ZAIR
avec ∶ =
tanh !
μr : perméabilité magnétique
εr : permittivité diélectrique
d : épaisseur du MAR, γ : constante de propagation
(1)
(2)
Air
Schéma interaction onde/matière :
Matériaux furtifs pour l’éolien
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- Pics d’absorption décalés vers les basses fréquences avec l’augmentation de l’épaisseur
- Réflexions inférieures à -20 dB obtenues à différentes fréquences=> 99% de l’onde incidente absorbée
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
2 4 6 8 10 12 14
Réf
léxi
on (
dB)
Fréquence (GHz)
2,1 mm
2,7 mm
3 mm
4,7 mm
Matériaux furtifs pour l’éolien :performances
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DEMEA : DEgivrage par Micro -ondes des Entrées d’ Air de turbomoteurs
Projet RAPID 2012-2015
Solution matériaux développée : peintures chauffantes qui soumises à un rayonnement micro-ondes absorbent l’énergie électromagnétique incidente et la transforment en chaleur
Objectif du projet : augmenter le niveau de maturité technologie de la solution jusqu’à TRL 5=> Essais en soufflerie climatique (CEPR) prévus en septembre 2015
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Chauffagedégivrage
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Conséquences du givre :- Pertes de production (30-70 %)- Une fatigue accrue du matériel provoquée par les charges supplémentaires- Problèmes de sécurité dû aux projections de glaces par les éoliennes.
ICE&WIND© : système de dégivrage de pales d’éolienne
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ICE&WIND© : système de dégivrage de pales d’éolienne
Solution développée : fabrication de patchs chauffants par effet Joule,à base de peinture conductrice PANIPLAST, prêts à être coller surn’importe que type de turbine
Thermographie infrarouge d’un patch sous tension : chauffe homogène
Patch chauffant RESCOLL
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2015 : équipement complète d’une première turbine
A gauche : installation de patch chauffants sur une pale d’éolienne en retrofit ; à droite :
thermographie infrarouge d’une pale en cours de dégivrage.
ICE&WIND© : système de dégivrage de pales d’éolienne
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Données
Météo
Etat
Eolienne
Partie Commande
Traitement des données
Régulation Système de dégivrage
Management
de puissance
Principe de la Régulation (Mode De-Icing ou Anti-Icing) Mise en marche selon enveloppe météo
Asservissement sur la température des patchs
Energie de la commande optimisée (synthèse CRONE)
Détection de défauts pour optimisation de la maintenance
ICE&WIND© : système de dégivrage de pales d’éolienne
Principe de fonctionnement :
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Thermographie infrarouge du mur en chauffe (à gauche)
PANIJOULE© : système de chauffage mural invisible
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PANIJOULE© : système de chauffage mural invisible
Avantages de la technologie :
- Chaleur rayonnée : excellent confort thermique - Economie d’énergie
- sentiment de confort obtenu avec une température ambiante de 2 à 3°C de moins que d’habitude
- jusqu’à 50% d’énergie par rapport au convecteurs électriques traditionnels- Solution invisible- Faible poids- Sécurité assurée : fonctionne en très basse tension (<50V)- Installation simple- Gain de place- Pollution réduite : pas de brassage de poussière et polluants- Intégrable directement sur plaque de plâtre
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Electronique organique
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Encres conductrices imprimables par jet d’encre
Synthèse PANIDispersion en
phase aqueuse
Formulation encre
imprimable
Impression par jet d’encre
Thèse CIFRE RESCOLL – IMS 2012-2015
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Encres conductrices imprimables par jet d’encre
Cahier des charges d’une encre imprimable :
Tension superficielleDe 30 à 70 mJ/m2
Taille des particules< 5% diamètre buse
Résistivité volumique< 1 Ω.cm
Viscosité η < 30 cP + comportement newtonien
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Encres conductrices imprimables par jet d’encre
Goniomètre
Resistivimètre 4 pointes Rhéomètre
Granulomètre laser
Moyens de caractérisations disponibles :
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Contactez-nous:[email protected] : +33 (0)5 47 74 69 00Mobile : +33 (0)6 40 29 35 22
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