Le développement des drones évolue à une vitesse fulgurante. Des drones de course FPV (First Person View) aux UAV d'inspection professionnelle : des performances toujours plus élevées exigent des structures plus légères et plus solides. C'est pourquoi de plus en plus de concepteurs de drones choisissent des matériaux composites tels que l'époxy et le carbone. Cette combinaison offre une structure exceptionnellement robuste pour un poids minimal. Et c'est exactement ce dont vous avez besoin pour un drone agile doté d'une grande autonomie de vol.
Dans cet article, vous découvrirez pourquoi l'époxy et la fibre de carbone sont devenus les standards de la construction de drones, quelles techniques de fabrication vous pouvez appliquer et comment fabriquer étape par étape un châssis de drone en carbone.
Dans le secteur aéronautique, les matériaux composites sont utilisés depuis des décennies. Pour les drones également, ils offrent d'immenses avantages par rapport à l'aluminium ou au plastique. Un châssis en carbone est non seulement plus léger, me aussi plus rigide et plus résistant aux vibrations ainsi qu'aux charges prolongées.
Le carbone est composé de fibres de carbone extrêmement solides tissées sous forme de tissu. Associé à la résine époxy, il forme un matériau composite très rigide, idéal pour les châssis de drones.
Les principaux avantages sont :
Le carbone n'obtient ses propriétés finales que lorsqu'il est imprégné de résine époxy. L'époxy forme la matrice qui lie toutes les fibres entre elles et répartit les forces exercées.
L'époxy offre notamment :
Le développement d'un châssis de drone en composite comprend plusieurs étapes. Vous trouverez ci-dessous le processus classique suivi par les amateurs comme par les constructeurs professionnels de drones.
Quasiment tout châssis de drone commence sous forme de modèle numérique dans un logiciel CAO comme Fusion 360. Les pièces plates sont généralement fraisées à partir de plaques de carbone de 1,5 à 3 mm d'épaisseur à l'aide d'une machine CNC.
Vous souhaitez fabriquer un fuselage aérodynamique, des capots moteurs ou d'autres pièces tridimensionnelles ? Vous travaillerez alors avec un moule dans lequel vous appliquerez le carbone et l'époxy.
Une bonne préparation du moule évite tout endommagement lors du démoulage.
Préparez le moule comme suit :
C'est précisément l'orientation des fibres qui influence considérablement la résistance finale de la pièce.
Deux techniques principales sont utilisées pour travailler le carbone.
Lors du stratifié manuel, l'époxy est imprégnée dans le tissu de carbone à l'aide d'un rouleau ou d'un pinceau. Cette méthode est relativement simple et idéale pour les prototypes ou les petits projets.
Avantages :
Inconvénient :
Pour les pièces composites de haute qualité, l'infusion sous vide est le standard professionnel. Dans cette technique, le tissu de carbone sec est d'abord placé dans le moule. Un vide est ensuite créé, après quoi la résine époxy s'écoule automatiquement à travers le stratifié.
Cela offre des avantages majeurs :
Après la stratification, l'époxy doit entièrement durcir. De nombreux systèmes durcissent à température ambiante, mais certaines résines époxydes peuvent ensuite subir un post-traitement thermique au four (post-curing). Une post-cuisson augmente la température de transition vitreuse (Tg), ce qui rend la pièce plus résistante à la chaleur produite par les moteurs et l'électronique lors des vols prolongés.
Après polymérisation, la pièce est démoulée, ébavurée et retouchée si nécessaire.
Lorsque toutes les pièces en carbone sont prêtes, elles peuvent être assemblées avec les autres composants, tels que :
Selon la conception, les pièces sont collées à l'époxy ou fixées mécaniquement. Avant que le drone ne prenne réellement l'air, il est prudent de tester d'abord le châssis mécaniquement pour vérifier sa rigidité, sa résistance aux vibrations et aux charges.
Un châssis de drone solide dépend non seulement de la qualité du carbone, mais aussi de la structure du stratifié. En combinant différentes orientations de fibres, on obtient un châssis offrant une résistance optimale à la flexion et à la torsion.
Les structures les plus courantes sont :
Pour les bras de drones, on utilise souvent une combinaison de carbone unidirectionnel (UD) et de tissu sergé (twill). Cela permet d'obtenir un équilibre optimal entre rigidité, poids et résistance à la torsion.
Pour construire un châssis de drone en carbone, vous avez généralement besoin des matériaux suivants :
Un projet de drone réussi commence avec les bons matériaux et un partenaire qui vous accompagne. Que vous construisiez un premier prototype, optimisiez un modèle existant ou prépariez une production en série : Polyestershoppen vous soutient à chaque étape du processus composite.
Lors du développement d'un nouveau châssis de drone, vous ne souhaitez pas immédiatement acheter de grandes quantités de matériel. C'est pourquoi nous livrons également de petites quantités de carbone, d'époxy et d'autres matériaux composites directement depuis nos stocks. Vous pouvez ainsi commencer rapidement vos tests et vos prototypes sans être bloqué par des coûts de stock élevés. Des premiers stratifiés d'essai à un processus de production reproductible : nos spécialistes se feront un plaisir de réfléchir avec vous à la meilleure approche pour votre application. Commandé avant 17h30 ? Expédié le jour même !
Notre gamme est conçue pour les constructeurs passionnés comme pour les développeurs professionnels et comprend notamment :
Grâce à la possibilité de commander aussi bien de petits conditionnements que de plus grandes quantités, vous pouvez facilement faire évoluer votre projet. Commencez par un prototype unique et évoluez ensuite vers un processus de production plus efficace sans gaspillage inutile de matière.
La construction en composite ne repose pas seulement sur le choix des bons matériaux, mais aussi sur la bonne technique de mise en œuvre. Nos spécialistes possèdent une vaste connaissance de l'époxy, du carbone et des techniques de vide et se feront un plaisir de vous aider à résoudre vos questions techniques.
Nous pouvons notamment vous conseiller sur :
Grâce à notre alliance de stock disponible, de connaissances techniques et d'expérience du terrain, nous sommes bien plus qu'un simple fournisseur de matériaux composites. Nous aidons les créateurs, ingénieurs et fabricants à développer leur concept de drone et à le lancer avec succès en production. Vous avez des questions ? N'hésitez pas à nous contacter !
Avez-vous une question spécifique ? Appelez l'un de nos spécialistes pour obtenir des conseils gratuits. +33 1 82 88 57 78
