Les matériaux composites sont utilisés commercialement depuis plus de 50 ans. Dans un premier temps, leur utilisation se limitait à des applications de pointe comme l'aérospatiale et la défense. Grâce aux progrès technologiques, ils commencent à se commercialiser dans divers secteurs d'activité, tels que les articles de sport, l'aviation civile, l'automobile, le secteur naval, le génie civil et la construction. Le coût des matériaux composites (matières premières et fabrication) a considérablement diminué ces dernières années, permettant ainsi leur utilisation à grande échelle dans un nombre croissant de secteurs.
Le matériau composite est un mélange de fibres et de résine dans des proportions précises. La matrice de résine détermine la forme finale du composite, tandis que les fibres servent de renforts pour consolider la pièce. Le rapport résine/fibres varie selon les exigences de résistance et de rigidité de la pièce, définies par le fournisseur de premier rang ou le fabricant d'équipement d'origine (OEM).
La structure porteuse principale nécessite une proportion de fibres plus élevée que la matrice de résine, tandis que la structure secondaire n'en requiert qu'un quart. Ce principe s'applique à la plupart des industries ; le rapport résine/fibre dépend du procédé de fabrication.
L'industrie du yachting est devenue le principal moteur de la consommation mondiale de matériaux composites, notamment de matériaux à âme en mousse. Cependant, elle a également connu un ralentissement, avec une baisse de la construction navale et une augmentation des stocks. Cette diminution de la demande pourrait s'expliquer par la prudence des consommateurs, la baisse du pouvoir d'achat et la réaffectation de ressources limitées vers des activités plus rentables et stratégiques. Les chantiers navals réorientent également leurs produits et leurs stratégies commerciales afin de réduire leurs pertes. Durant cette période, de nombreux petits chantiers navals ont été contraints de cesser leurs activités ou d'être rachetés en raison de la perte de fonds de roulement, les empêchant de maintenir leur fonctionnement normal. La fabrication de grands yachts (plus de 10,5 mètres) a été fortement impactée, tandis que la production s'est concentrée sur les bateaux plus petits (moins de 7,3 mètres).
Pourquoi les matériaux composites ?
Dans la construction navale, les matériaux composites offrent de nombreux avantages par rapport au métal et aux autres matériaux traditionnels, comme le bois. Comparés à des métaux tels que l'acier ou l'aluminium, ils permettent de réduire le poids total d'une pièce de 30 à 40 %. Cette réduction de poids engendre de nombreux avantages secondaires, tels que des coûts d'exploitation et des émissions de gaz à effet de serre moindres, ainsi qu'une meilleure efficacité énergétique. L'utilisation de matériaux composites contribue également à réduire davantage le poids en supprimant les fixations grâce à l'intégration des composants.
Les matériaux composites offrent aux constructeurs navals une plus grande liberté de conception, permettant la création de pièces aux formes complexes. De plus, les composants composites présentent des coûts de cycle de vie nettement inférieurs à ceux des matériaux concurrents, grâce à des coûts de maintenance, d'installation et d'assemblage également réduits dus à leur résistance à la corrosion et à leur durabilité. Il n'est donc pas surprenant que les composites gagnent en popularité auprès des constructeurs navals et des équipementiers de premier rang.
Composite marin
Malgré les inconvénients des matériaux composites, de nombreux chantiers navals et fournisseurs de premier rang restent convaincus que leur utilisation se généralisera dans la construction des yachts.
Alors que les plus grands bateaux devraient utiliser des composites plus avancés tels que les plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC), les plus petits bateaux seront le principal moteur de la demande globale de composites marins. Par exemple, sur de nombreux yachts et catamarans neufs, des matériaux composites avancés, tels que la fibre de carbone/époxy et la mousse de polyuréthane, sont utilisés pour fabriquer les coques, les quilles, les ponts, les tableaux arrière, les gréements, les cloisons, les longerons et les mâts. Mais ces superyachts ou catamarans ne représentent qu'une petite partie de la demande totale de bateaux.
Malgré les inconvénients des matériaux composites, de nombreux chantiers navals et fournisseurs de premier rang restent convaincus que leur utilisation se généralisera dans la construction des yachts.
Alors que les plus grands bateaux devraient utiliser des composites plus avancés tels que les plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC), les plus petits bateaux seront le principal moteur de la demande globale de composites marins. Par exemple, sur de nombreux yachts et catamarans neufs, des matériaux composites avancés, tels que la fibre de carbone/époxy et la mousse de polyuréthane, sont utilisés pour fabriquer les coques, les quilles, les ponts, les tableaux arrière, les gréements, les cloisons, les longerons et les mâts. Mais ces superyachts ou catamarans ne représentent qu'une petite partie de la demande totale de bateaux.
La demande globale de bateaux comprend les bateaux à moteur (à in-bord, à hors-bord et à propulsion arrière), les jet boats, les embarcations privées et les voiliers (yachts).
Les prix des composites devraient suivre une tendance à la hausse, car ceux des fibres de verre, des thermodurcissables et des résines thermoplastiques augmenteront en fonction des prix du pétrole brut et des autres coûts des matières premières. En revanche, les prix des fibres de carbone devraient baisser prochainement grâce à l'augmentation des capacités de production et au développement de précurseurs alternatifs. Toutefois, leur impact global sur les prix des composites marins restera limité, car les plastiques renforcés de fibres de carbone ne représentent qu'une faible part de la demande de composites marins.
En revanche, les fibres de verre demeurent les principaux matériaux fibreux utilisés dans les composites marins, tandis que les polyesters insaturés et les esters vinyliques constituent les principaux polymères. Le polychlorure de vinyle (PVC) conservera une part importante du marché des âmes en mousse.
D'après les statistiques, les matériaux composites renforcés de fibres de verre (PRFV) représentent plus de 80 % de la demande totale de matériaux composites marins, tandis que les matériaux à âme en mousse en représentent 15 %. Le reste est constitué de plastiques renforcés de fibres de carbone, principalement utilisés dans les grands bateaux et les applications critiques en matière d'impact sur des marchés de niche.
Le marché en pleine expansion des composites marins connaît également une tendance vers de nouveaux matériaux et technologies. Les fournisseurs de composites marins se sont lancés dans une quête d'innovation, en introduisant de nouvelles bio-résines, des fibres naturelles, des polyesters à faibles émissions, des préimprégnés basse pression, des âmes et des matériaux en fibre de verre tissée. L'objectif est d'améliorer la recyclabilité et la renouvelabilité, de réduire la teneur en styrène et d'optimiser la mise en œuvre et la qualité de surface.
Date de publication : 5 mai 2022
