Nous fabriquons des poutres en fibre de carbone sur mesure, I-poutres, C-poutres, poutres en boîte et profils structurels pour les équipements industriels, la robotique, les UAV, les intérieurs aérospatiaux, les structures maritimes, le sport automobile, et les systèmes d'inspection et de mesure. Chaque poutre est conçue en tenant compte de la direction de charge, de l'envergure, de l'objectif de rigidité, de la méthode de montage, de la finition de surface et de la quantité de production — et non tirée d'un catalogue de stock.
Si vous avez déjà un dessin 2D, un fichier STEP/STP, ou une poutre en aluminium ou en acier existante que vous souhaitez convertir en CFRP, envoyez-le nous et nous examinerons la faisabilité et fournirons une réponse initiale dans les 24 heures. Pour des poutres sur mesure complexes, un devis formel peut nécessiter un examen des dessins par notre équipe d'ingénierie.
Besoin d'un devis? Envoyez votre dessin de section transversale, fichier STEP, ou spécifications. Nous répondrons avec un examen de faisabilité initial dans les 24 heures. Demander un devis →
Une poutre en fibre de carbone est un profil structurel fabriqué à partir de polymère renforcé de fibre de carbone (CFRP), conçu pour supporter des charges de flexion, de torsion ou axiales tout en réduisant le poids par rapport aux alternatives en métal. Elle est utilisée lorsque les ingénieurs doivent réduire la masse en mouvement, minimiser la déflexion, améliorer l'amortissement des vibrations, ou prolonger la durée de vie à la fatigue au-delà de ce que l'acier ou l'aluminium peuvent offrir.
Contrairement à une extrusion en aluminium — qui se comporte de manière identique dans toutes les directions — une poutre en fibre de carbone est anisotrope: sa rigidité et sa résistance dépendent de l'orientation des fibres. Une poutre avec toutes les fibres orientées dans son long axe sera extrêmement rigide en flexion selon cet axe mais relativement faible en torsion. Un stratifié équilibré avec des plis à ±45° gère mieux la torsion mais échange une partie de la rigidité axiale. Le calendrier de stratification fait partie du travail d'ingénierie, pas seulement d'un détail de fabrication.
Deux propriétés qui rendent les poutres CFRP particulièrement utiles dans les applications d'ingénierie :
En tant que usine de fabrication de composites en fibre de carbone, nous produisons des poutres structurelles aux côtés d'une large gamme de pièces en fibre de carbone sur mesure pour des clients industriels, automobiles et aérospatiaux. Les profils de section transversale les plus courants que nous produisons sont :
Lors de la demande d'un devis, il est utile de spécifier les poutres de la façon dont les sections structurelles sont normalement décrites. La convention de nommage que nous utilisons :
| Exemple de code | Type | Signification |
|---|---|---|
| I-80×40×3 | I-poutre | Hauteur 80mm, Largeur de l'aile 40mm, Épaisseur de la paroi 3mm |
| H-120×80×4×6 | H-poutre | Hauteur 120mm, Largeur de l'aile 80mm, Âme 4mm, Aile 6mm |
| C-60×30×2 | C-chaîne | Hauteur 60 mm, Largeur de bride 30 mm, Épaisseur de paroi 2 mm |
| RHS-40×20×2 | Section creuse rectangulaire | 40×20 mm extérieur, 2 mm de paroi |
Pour les sections personnalisées, vous pouvez spécifier toute combinaison de ces dimensions dans un dessin ou un fichier STEP, et nous évaluons quel outillage et quel processus sont nécessaires pour le produire.
Plages de tailles typiques avec lesquelles nous travaillons :
La question d'ingénierie la plus courante à laquelle nous sommes confrontés est de savoir si passer de l'aluminium ou de l'acier à la fibre de carbone a du sens pour une application donnée. Voici une comparaison directe :
| Propriété | Fibre de carbone (CFRP) | Aluminium 6061-T6 | Acier structurel |
|---|---|---|---|
| Densité | ~1,55–1,60 g/cm³ | 2,70 g/cm³ | 7,85 g/cm³ |
| Résistance à la traction (sens des fibres) | 600–1 500 MPa (dépendant de la classe) | 310 MPa | 400–550 MPa |
| Module de traction (direction des fibres) | 70–300 GPa (dépendant de la classe) | 69 GPa | 200 GPa |
| Rigidité spécifique (E/ρ) | Significativement plus élevé que l'aluminium lorsqu'il est optimisé dans la direction de charge principale | Base de référence | ~50 % de l'aluminium |
| Expansion thermique (longitudinale) | ~0–2 µm/m·K | ~23 µm/m·K | ~12 µm/m·K |
| Amortissement des vibrations | Généralement plus élevé que l'aluminium ou l'acier; l'ampleur dépend du stratifié et de la structure | Faible | Très faible |
| Résistance à la corrosion | Excellent | Bon (anodisé) | Nécessite un revêtement |
| Comportement à la fatigue | Excellent lorsqu'il est correctement conçu | Modéré | Bon |
| Conductivité électrique | Conductivité dans le plan | Conducteur | Conducteur |
| Compatibilité galvanique avec l'aluminium | Nécessite une couche d'isolation dans des environnements humides | — | — |
| Usinage | Outils en carbure / diamant nécessaires | CNC standard | CNC standard |
| Méthode de jointage | Collé ou mécanique avec des inserts conçus | Soufflé, boulonné, riveté | Soufflé, boulonné |
| Outillage de profil personnalisé | Nécessaire pour des sections non standards | Extrusions de type standard disponibles | Sections de laminoir standard disponibles |
| Coût unitaire (section transversale équivalente) | Plus élevé | Plus bas | Plus bas |
Remarque sur la corrosion galvanique : la fibre de carbone est conductrice électriquement dans le plan. Un contact direct entre le CFRP et l'aluminium nu dans un environnement humide ou humide provoquera la corrosion galvanique de l'aluminium. Cela est géré avec des cales en GFRP, des rondelles d'isolation, des interfaces anodisées ou un mastic humide — quelque chose à concevoir dès le départ, pas à découvrir pendant le service.
Lorsque la fibre de carbone a du sens : structures mobiles où la réduction de l'inertie signifie des cycles plus rapides ou une meilleure précision (gantries, robots, ponts CMM), structures de précision où le mouvement thermique cause des erreurs (métrologie, supports de télescopes), structures où la fatigue ou la corrosion dégradent le métal au fil du temps, et applications où la réduction de poids a un impact opérationnel direct (temps de vol des UAV, performance en sport automobile).
Lorsque le métal est encore le choix le plus pratique : sections très courtes où l'économie de poids est marginale, pièces avec une géométrie 3D complexe qui ne convient pas à un empilement de stratifié, projets de très faible quantité où le coût de l'outillage ne peut pas être amorti, et applications avec des charges ponctuelles concentrées à des zones de contact très petites où des inserts ajouteraient plus de coût que ce que l'économie de changement de matériau permet.
| Type de poutre | Meilleur scénario de chargement | Avantage clé | Compromis principal |
|---|---|---|---|
| I-poutre / H-poutre | Flexion à un axe ; longues portées | Utilisation la plus efficace du matériau pour la rigidité en flexion | Rigidité torsionnelle inférieure à celle de la boîte fermée |
| C-poutre / U-chaîne | Cadres montés sur le bord ; guides à rail ; structures en nervures | Facile à boulonner à plat sur les surfaces ; section ouverte permettant le passage de câbles | Section ouverte a une rigidité torsionnelle inférieure |
| Poutre en boîte | Flexion et torsion combinées ; bras robotiques ; bras de UAV | Rigidité torsionnelle maximale par unité de poids | Outils plus complexes que les sections ouvertes |
| Poutre rectangulaire / carrée | Cadre général ; gabarits ; appareils de test | Géométrie simple ; facile à usiner et à assembler | Non optimisé pour des directions de charge spécifiques |
| Poutre hybride avec des inserts métalliques | Connexions boulonnées à haute charge ; assemblages montés sur flasque | Jonction mécanique fiable ; capacité de charge intégrée | Coût par pièce plus élevé ; nécessite un design d'inserts |
| Poutre en treillis / en lattice | Portées très longues ; structures en hauteur ; structures chargées par le vent | Masse optimisée par rapport à la rigidité ; résistance au vent réduite | Assemblage plus complexe ; connexions de plusieurs éléments |
Avant de remplacer une poutre en aluminium ou en acier par des CFRP, ou de concevoir une nouvelle poutre structurelle en fibre de carbone, voici les principaux paramètres de conception qui déterminent si le changement a du sens et à quoi la poutre doit ressembler :
Si vous pouvez partager même une image partielle de ces entrées avec votre enquête, nous pouvons donner une réponse initiale plus spécifique et utile.
Portée, supports et emplacement de la charge. Quelle est la longueur de la poutre, comment est-elle soutenue et où est la charge appliquée ? Une poutre de gantry de 1,5 m sous charge répartie et un bras en porte-à-faux de 1,5 m sous charge concentrée nécessitent des sections transversales et des dispositions très différentes — la même longueur ne signifie pas le même design.
Rigidité en flexion vs. rigidité en torsion. Si la poutre est principalement chargée dans un seul plan, nous optimisons pour la rigidité axiale avec une forte teneur en fibres UD. Si elle subit une flexion combinée et une torsion — typique des bras robotiques, des glissières de caméra et des bras de drones — nous utilisons une section en boîte fermée avec des plis à ±45° pour supporter les charges de cisaillement.
Orientation des fibres et séquence de stratification. Une poutre avec tous les plis UD à 0° est la plus rigide possible dans la direction axiale mais peut échouer avec peu d'avertissement dans la direction transversale. Un stratifié quasi-isotrope [0/45/90/-45]s est plus tolérant aux dommages et plus facile à connecter à la structure environnante, mais plus lourd pour la même rigidité axiale. Pour la plupart des poutres structurelles, nous utilisons un calendrier hybride : principalement des plis UD dans les flasques pour la rigidité en flexion, des plis à ±45° dans le web pour le cisaillement et des plis extérieurs pour la protection de surface.
Épaisseur de paroi, proportions de section transversale et flambage. Pour les poutres à parois minces sous compression ou flexion, un flambage local peut se produire avant que le matériau n'atteigne sa contrainte de rupture. Nous examinons cela lors de l'évaluation technique, en particulier pour les poutres élancées ou celles sous charge compressive.
Fixation : trous, inserts et surfaces de collage. Un boulon à travers un trou CFRP non revêtu concentre le stress au niveau du dispositif de fixation et échouera par contact à une charge beaucoup plus basse que ce qu'un insert correctement conçu permet. Pour toute connexion au-dessus de la légèreté, nous recommandons des inserts métalliques collés ou un renforcement local au niveau de la zone de fixation.
Environnement d'exploitation. Les systèmes de résine époxy standard conservent leurs propriétés jusqu'à environ 80–100°C. Pour des environnements à température plus élevée, nous sélectionnons un système de résine basé sur la fiche technique du matériau pour la plage de température de travail. Les pièces exposées aux UV nécessitent un revêtement transparent résistant aux UV. L'exposition chimique doit être mentionnée lors de la demande — les systèmes de résine varient en termes de résistance chimique.
Conductivité électrique. La fibre de carbone est conductrice d'électricité dans le plan. Si l'application nécessite une poutre isolante électriquement — supports de capteurs, structures transparentes aux RF, équipements médicaux — des dispositions en GFRP ou en CFRP/GFRP hybrides peuvent répondre à ce besoin.
C'est l'une des questions de processus les plus courantes que nous recevons, et la réponse est importante tant pour le coût que pour le délai.
Poutres en fibre de carbone pultrudées sont produites en tirant des fibres continues à travers un bain de résine et un moule chauffé en une seule opération continue. Le résultat est un profil de section constante avec des propriétés homogènes sur toute la longueur. La pultrusion est rentable pour de grands volumes de sections standard — poutres en I, poutres en H, canaux en C, tubes rectangulaires — et produit une teneur en fibres élevée et uniforme. La limitation est la géométrie : la section transversale doit être constante sur la longueur, et le processus ne permet pas de renforcement local, de variation d'épaisseur de paroi ou d'inserts intégrés dans le corps de la poutre.
Poutres en fibre de carbone moulées — produites par autoclave, presse à compression ou stratification humide — offrent une bien plus grande flexibilité de conception. La stratification peut être variée le long de la longueur, un renforcement local peut être ajouté aux points de fixation, des inserts métalliques peuvent être incorporés pendant la fabrication, et une finition de surface visible est réalisable sur toutes les faces. Les poutres moulées conviennent mieux aux poutres en I sur mesure, aux poutres en C et aux poutres en boîte où la géométrie change le long de la longueur ou où la quantité ne justifie pas l'outillage de pultrusion.
| Scénario | Meilleur processus |
|---|---|
| Longue section transversale constante en volume élevé | Pultrusion (via partenaire) |
| Géométrie personnalisée, inserts ou surface visible | Autoclave ou moulage par compression |
| Quantité personnalisée de petites poutres en I ou en C | Moulage par compression |
| Prototype avec intention de production finale | Moulé (même moule pour production) |
| Stock structurel très long (mètres de profil) | Pultrusion (via partenaire) |
Pour la plupart des projets de poutres sur mesure — bras de drones, poutres de gantry, liens de bras robotiques, dispositifs d'inspection — les processus moulés sont le meilleur point de départ. Nous identifierons le bon processus lors de la révision technique.
| Processus | Meilleure géométrie | Niveau de performance | Coût des outils | Qté pratique min. | Longueur max. |
|---|---|---|---|---|---|
| Pré-imprégné en autoclave | Profils complexes ; surfaces visibles | Le plus élevé | Moyen–Haut | 1+ | ~2 500 mm |
| Compression / presse à chaud | Poutres en I ; poutres en C ; profils à tolérance serrée | Très bon | Moyen–Haut | 10+ | ~2 000 mm |
| Stratification humide + sac sous vide | Grands objets uniques ; prototypes | Bon | Faible | 1 | ~3 000 mm+ |
| Pultrusion (via partenaires) | Stock à section constante ; volume | Propriétés axiales très cohérentes | Élevé (unique) | 50 m+ | Continuité |
Les couches de prepreg en fibre de carbone — généralement T700 3K en sergé pour les surfaces visibles, T700 UD ou T800 UD pour les flasques structurelles où la rigidité par rapport au poids est critique — sont soigneusement posées dans le moule, sous vide, et durcies dans un autoclave à température et pression contrôlées. Ce processus produit une consolidation cohérente et minimise les vides. C'est notre approche standard pour les poutres critiques en performance, les pièces visibles, et tout ce qui nécessite une orientation de stratification précisément contrôlée.
Pour les poutres en I et les canaux en C où la géométrie des flasques et des âmes doit être dimensionnellement précise et répétable dans un lot, nous utilisons des outils en acier ou en aluminium appariés sous un presse hydraulique. Le prepreg est déposé dans les moitiés du moule, et la presse applique une pression de serrage uniforme pendant la cure. Cela permet d'obtenir une tolérance de section transversale plus serrée et une bonne uniformité des pièces à pièces — important lorsque la poutre doit s'adapter à une machine avec des dégagements étroits ou s'accoupler à une interface de précision.
Pour les prototypes, les grandes poutres uniques, ou les projets où le budget ne permet pas l'outillage par autoclave, la stratification humide avec mise sous vide est pratique. La consolidation est légèrement inférieure à celle de l'autoclave, ce qui signifie des propriétés légèrement moindres par unité de poids, mais pour de nombreuses applications structurelles, la différence est dans des marges acceptables. Nous utilisons ce processus lorsque cela correspond vraiment aux exigences du projet.
Pour les profils à section transversale constante longue — structures métalliques, systèmes de rails et pistes de guidage — la pultrusion garantit des propriétés cohérentes à volume élevé. Nous ne faisons pas fonctionner l'équipement de pultrusion en interne ; pour les projets nécessitant des profils pultrudés, nous nous tournons vers des partenaires qualifiés et gérons la qualité en votre nom.
Après la cure, la plupart des poutres nécessitent un travail secondaire avant la livraison : découpe à longueur, perçage de trous de montage, fraisage de fentes, collage d'inserts. Nous utilisons des outils en carbure et à pointe en diamant pour éviter la délamination aux bords coupés. Pour des quantités de production, le perçage CNC avec gabarits garantit une position et une qualité des trous cohérentes. Les accessoires de fin de poutre sont usinés CNC selon les tolérances GD&T, puis collés ou boulonnés au corps de la poutre.
La plupart des poutres en fibre de carbone structurelles ne se défaillent pas dans le corps de la poutre — elles échouent au point de connexion. C'est pourquoi nous considérons la conception des accessoires de fin comme faisant partie du projet de poutre, et non comme un détail à résoudre ensuite.
Pour les poutres fixées à des structures de machines, des chariots de portique, des articulations robotiques, ou des fuselages de UAV, l'interface implique généralement un ou plusieurs des éléments suivants :
La géométrie des accessoires de fin affecte souvent la conception de l'outillage pour le corps de la poutre lui-même. Nous examinons votre méthode de fixation lors de l'évaluation technique et signalons tout ce qui pourrait créer des problèmes de chemin de charge, une zone de collage insuffisante, un contact galvanique, ou des problèmes de tolérance.
La tolérance réalisable dépend du profil, de la longueur, du processus, et si l'usinage postérieur est inclus :
| Caractéristique | Tel que produit (moulé / enroulé) | Après usinage CNC |
|---|---|---|
| Dimensions externes | ±0,2–0,5mm typique | ±0,05–0,1mm réalisable |
| Epaisseur de la paroi | ±0,1–0,3mm | — |
| Longueur | ±1–2mm (découpé à longueur) | ±0,1mm |
| Position du trou | — | ±0,05mm avec gabarit |
| Rectitude | ≤0,5mm/m typique | Dépend de la rigidité de la poutre |
| Finition de surface (visible) | tissage 3K, finition brillante ou mate. | — |
Pour les poutres allant dans des machines de précision ou des systèmes d'inspection, les dimensions critiques des interfaces — positions des trous, surfaces d'accouplement des accessoires de fin, faces de montage des rails — sont usinées CNC aux tolérances requises par l'application.
Inspection standard : contrôle dimensionnel des dimensions critiques, inspection visuelle des défauts de surface (vides, zones riches en résine, fibres sèches, délamination aux bords), contrôle de poids, et documentation photographique. Pour les lots de production, nous émettons un rapport d'inspection du premier article pour approbation du client avant de lancer l'intégralité du lot.
Nous n'offrons actuellement pas de tests non destructifs en interne (ultrason C-scan ou rayons X). Pour les projets où cela est spécifié, nous pouvons organiser une inspection par un tiers — cela doit être discuté lors de la phase de devis car cela affecte le coût et le calendrier.
Nous préférons expliquer cela avant le début d'un projet plutôt qu'après.
Les dommages d'impact sont difficiles à détecter. Les composites en fibre de carbone ne cèdent pas comme le métal avant de se défaillir — ils se fracturent. Un outil tombé sur une poutre ou un impact latéral peut provoquer une délamination interne qui ne se voit pas à la surface mais réduit la capacité structurelle. Si la poutre fonctionne dans un environnement sensible aux impacts, nous pouvons discuter des mesures de conception tolérantes aux dommages, des couvercles de protection, ou si une alternative en métal est plus pratique.
Les charges ponctuelles nécessitent des inserts ou des dispositions de répartition des charges. Un boulon tiré à travers un mince mur de CFRP sans un insert approprié échouera à un poids bien moindre que celui qu'un insert filetée peut supporter. Toute connexion boulonnée sous une charge significative doit être conçue en tenant compte de cela dès le départ.
Les coins internes vifs compliquent la stratification. Le préimprégné en fibre de carbone ne s'adapte pas proprement aux rayons internes inférieurs à environ 3 mm sans risque de vides ou de zones riches en résine. Nous le signalerons et suggérerons des ajustements de rayon lors de l'examen de conception si cela s'applique.
La longueur de l'unité est limitée par le processus. Notre équipement accepte jusqu'à environ 2 500 mm pour la plupart des profils. Pour des portées plus longues : profils pultrudés via des partenaires (pour des sections constantes), sections assemblées ou conceptions de charpentes qui fragmentent la portée en membres plus courts.
Le contact CFRP-aluminium dans des environnements humides provoque une corrosion galvanique. Ceci est une exigence de conception, pas un détail d'installation. L'isolation doit être intégrée dans le joint dès le départ.
Les I-beams et C-beams sur mesure nécessitent des outils dédiés. Pour des tubes rectangulaires structurels de tailles standard, les mandrins existants réduisent le coût des outils et le délai de livraison. Pour les sections transversales de I-beam et de C-channel sur mesure, l'outillage est un investissement unique qui doit être justifié par le plan de production.
Les éléments suivants sont des modèles de projets anonymisés basés sur notre expérience de fabrication. Les noms des clients, les dessins et les dimensions spécifiques ne sont pas publiés — la plupart des projets de poutres structurelles sur mesure sont couverts par un NDA.
L'objectif de conception était de réduire la masse en mouvement dans une poutrelle de gantry en aluminium de 1 200 mm et d'améliorer le comportement de réglage dynamique lors de passages à grande vitesse. Nous avons produit une poutre en carbone avec principalement du préimprégné UD dans les brides supérieure et inférieure pour la rigidité en flexion, des couches à ±45° tout au long pour la stabilité en torsion, et des plaques d'extrémité en aluminium collées avec des trous de montage percés CNC pour l'interface du chariot de gantry. Le faible CTE du CFRP a été choisi pour réduire le mouvement dimensionnel lié à la température pendant les longues équipes de production. Processus : autoclave de préimprégné.
Un programme UAV commercial avait besoin de booms structurels pour un multirotor de levage de charges, avec des inserts filetés en acier inoxydable à chaque extrémité pour le montage du moteur et l'attachement du fuselage. Le projet a commencé avec quatre booms prototypes pour validation de vol. Nous avons produit les booms en enroulant à rouleau du préimprégné T700 sur un mandrin, avec une accumulation de couches UD supplémentaires au niveau des zones d'inserts. Après durcissement, des inserts en acier inoxydable ont été collés avec un adhésif structurel et des trous de montage percés CNC à la position finale. Après approbation du prototype, le programme est passé à la production en série. De l'approbation du dessin à la livraison du premier prototype : environ quatre semaines.
Une équipe de course avait besoin d'une poutre structurelle installée près du système d'échappement, avec une température de travail soutenue qui dépasserait les limites standard de l'époxy. Nous avons sélectionné un système de résine haute Tg basé sur les propriétés de sa fiche technique pour la plage de températures d'application et produit la poutre par moulage par compression avec un moule en acier. Surface : finition mate transparente sur 3K twill. Ce type de travail d'ingénierie haute température est l'un des aspects de notre plus large programme de sport automobile et automobile en fibre de carbone.
Un fabricant d'équipements astronomiques avait besoin d'éléments structurels pour un montage de télescope motorisé où le mouvement thermique entre les températures du jour et de la nuit causait des erreurs de suivi. Le faible CTE longitudinal du CFRP était l'exigence de conception clé. Nous avons produit des sections de tubes rectangulaires dans un enroulement UD 0° principalement pour maximiser la rigidité axiale et minimiser l'expansion thermique longitudinale. Les surfaces extérieures ont été laissées sablées pour permettre au client d'appliquer ses propres supports d'interface en aluminium anodisé avec des rondelles isolantes en GFRP.
Automatisation industrielle et robotique. Poutres transversales de gantry, chariots à moteur linéaire, liens de bras robotiques, membres transversaux SCARA, et bras de robot delta. Réduire la masse en mouvement dans ces systèmes peut contribuer à des temps de cycle plus rapides, à des exigences de couple moteur plus faibles et à une meilleure répétabilité de position. Un faible CTE bénéficie également aux systèmes d'inspection de précision où le mouvement thermique affecte la précision.
Structures UAV et drones. Éperons d'aile à voilure fixe, bras et booms multirotors, rails de charge utile, et longerons de fuselage. Nous travaillons avec des équipes au stade prototype et en production de petites séries pour des programmes UAV commerciaux.
Structures aéronautiques et aéronefs. Cadres de cabine, structures de sièges, racks d'équipement, et membres structurels non primaires. Pour des applications C-beam et profils structurels dédiés à l'aviation, voir notre page C-beam en fibre de carbone pour aéronefs. Nous ne certifions pas les pièces pour la structure primaire des aéronefs, et nous sommes clairs sur cette distinction dans chaque demande aéronautique.
Marine et offshore. Éperons, booms, bras de stabilisation, et structures de cadre de trappe. La résistance à la corrosion combinée à l'économie de poids rend la fibre de carbone pratique pour les voiliers de course, les canots et les équipements offshore exposés à la fois à l'eau de mer et à des charges cycliques.
Sport automobile et course. Membres de châssis structurels, inserts de cellule de retournement, bras de support de diffuseur, structure de sous-plat et renforts d'accroche de suspension. Nous produisons des pièces en fibre de carbone pour voitures et véhicules de piste ainsi que Composants de moto en fibre de carbone — les poutres structurelles font partie d'une capacité plus large en composites de véhicules de performance.
Métrologie et mesure de précision. Ponts CMM, bras de profilomètre, assemblages de tubes de télescope, et poutres de scène de précision. Le CTE près de zéro et la haute rigidité spécifique de la fibre de carbone la rendent bien adaptée aux situations où le mouvement thermique ou la déflexion élastique créent des erreurs de mesure.
Impression, textile et machines de transformation. Lames de docteur, rouleaux de danseurs, poutres de guidage de web, et supports de cylindres d'impression. Dans des machines de traitement à grande vitesse, la fibre de carbone peut réduire les vibrations et l'inertie, améliorant l'enregistrement d'impression et réduisant l'oscillation des bords de web.
| Option | Choix disponibles |
|---|---|
| Grade de fibre de carbone | T300, T700, T800, M40J, ou équivalent spécifié par les propriétés |
| Forme de fibre | Préimprégné UD (rigidité axiale maximale), tissage uni 3K, twill 3K, toile large 12K, étalement-towe |
| Orientation de l'enroulement | Dominant 0° UD, ±45°, quasi-isotrope [0/45/90/-45]s, ou hybride par cas de charge |
| Système de résine | Époxy standard, époxy haute Tg, époxy ignifuge — sélectionné selon la température de travail et la fiche technique |
| Finition de surface (visible) | Finition transparente brillante, finition mate transparente, finition transparente UV-protectrice |
| Finition de surface (structurelle/collage) | Brut, sablé pour collage, apprêté |
| Couleur | Tissage de carbone naturel (revêtement transparent), peinture solide (spécifier RAL ou fournir un échantillon), personnalisé |
| Inserts métalliques | Aluminium, acier inoxydable, titane — collés ou co-moulés |
| Accessoires de finition | Accessoires de finition en aluminium ou en acier usinés avec précision selon votre dessin et vos tolérances GD&T |
| Isolement galvanique | Couches en GFRP, rondelles d'isolation ou interfaces anodisées aux joints CFRP-aluminium |
| Matériau du moule | Moule composite (prototype / faible volume), moule en aluminium (volume moyen), moule en acier P20 (haut volume / tolérance serrée) |
| Usinage secondaire | Perçage, fraisage, rainurage, taraudage CNC; inserts collés et usinés à la position |
| Inspection et documentation | Vérification dimensionnelle, inspection visuelle, rapport de premier article, tolérance de poids, traçabilité des matériaux |
| Informations | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Dessin 2D ou fichier STEP/STP | Évalue la géométrie du moule, l'accès au lamage et les opérations CNC |
| Type de section et dimensions | Détermine l'outillage, le programme de fibres et la rigidité |
| Epaisseur de la paroi | Affects performance structurelle, poids et outillage |
| Longueur de poutre par pièce | Détermine le choix du processus et la méthode d'expédition |
| Cas de charge, rigidité cible ou limite de déflexion | Influence l'orientation des fibres et la conception de la section transversale |
| Méthode de montage / de fixation à chaque extrémité | Détermine le type d'inserts, la conception de l'accessoire de finition et le renforcement local |
| Quantité : prototype / lot pilote / production | Détermine l'investissement en moules et le prix unitaire |
| Finition de surface et couleur | Affects les étapes de traitement et le coût |
| Plage de température de fonctionnement | Détermine le système de résine |
| Tolérances sur les caractéristiques critiques | Influe sur l'investissement en outillage et le champ de l'usinage postérieur |
| Isolement électrique requis? | Détermine si des couches en GFRP ou un lamage hybride sont nécessaires |
| Échantillon ou pièce existante pour numérisation? | Numérisation 3D disponible si aucun dessin n'existe |
Si vous n'avez pas encore tout cela - par exemple, si vous avez une poutre en aluminium existante sans dessin formel - envoyez-nous ce que vous avez. Nous pouvons travailler à partir d'un croquis avec des dimensions clés, de photos avec des mesures, d'un échantillon physique pour numérisation, ou d'une description de l'application et de l'objectif de performance.
Étape 1 — Soumettez vos exigences. Envoyez votre dessin, fichier STEP ou description de projet. Pour les demandes simples, nous vous fournirons une réponse initiale dans les 24 heures.
Étape 2 — Révision technique et devis. Nous examinons le design pour la capacité de fabrication, l'adéquation du processus et la conception de la connexion — en signalant tout ce qui affecte la performance, le coût ou la faisabilité avant de proposer un devis. Vous recevez un devis formel avec le coût d'outillage (si applicable), le prix unitaire et le délai de livraison confirmé.
Étape 3 — Développement des outils. Pour des profils personnalisés nécessitant un outillage dédié, nous concevons et fabriquons le moule à partir du dessin approuvé. L'outillage reste dans nos installations et est disponible pour toutes les futures commandes sans frais d'outillage supplémentaires.
Étape 4 — Échantillon de premier article. Nous produisons une pièce de premier article, partageons les résultats d'inspection dimensionnelle et des photographies, et attendons votre approbation avant de procéder à la production en série.
Étape 5 — Production en série et inspection. Production avec inspection à des points de contrôle définis. Les résultats d'inspection et les photographies sont documentés selon le plan qualité convenu.
Étape 6 — Emballage et expédition. Les longues poutres sont emballées avec un support interne, un rembourrage en mousse et un caisson en bois si nécessaire. Nous expédions régulièrement vers les États-Unis, le Royaume-Uni, l'Allemagne, le Canada et l'Australie et gérons toute la documentation d'exportation.
Nous sommes une usine de fabrication de composites en fibre de carbone — pas une société de négoce et pas un revendeur de stock. En savoir plus sur notre usine et notre capacité de production →
Notre installation fonctionne avec des autoclaves, des presses à compression et des équipements d'usinage CNC, et nous produisons des pièces CFRP pour des programmes automobiles, de motos, de drones, industriels et d'équipements sportifs. Au-delà des poutres structurelles, notre service de fabrication de fibres de carbone sur mesure couvre tout, des prototypes uniques à la production en série OEM, dans un large éventail de types de pièces et d'industries.
Ce que cela signifie pour un projet de poutre structurelle :
Les deux profils ont la même forme de section transversale — deux flasques connectées par une âme verticale. La convention de nommage diffère par proportion : les poutres en I ont généralement des flasques plus étroites par rapport à la hauteur de l'âme, tandis que les poutres en H ont des flasques plus proches de la largeur totale, offrant une apparence plus symétrique. En fibre de carbone, cette distinction est moins standardisée que dans les sections en acier structural ; nous produisons quelles que soient les proportions de flasque et d'âme que votre conception spécifie.
En termes de rapport poids-pour-poids, la résistance à la traction et la rigidité de la fibre de carbone dans la direction des fibres sont significativement plus élevées que celles de l'acier structurel. En termes absolus (par unité de surface de section transversale), la comparaison dépend du grade de fibre, de la stratification et de la direction de charge. Pour la plupart des applications de poutres structurelles, la métrique plus utile est la rigidité de flexion par poids, où la fibre de carbone fonctionne bien lorsque la poutre est conçue pour tirer parti de ses propriétés directionnelles.
Rarement aux mêmes dimensions. La fibre de carbone et l'aluminium ont des valeurs de module différentes et un comportement directionnel très différent, donc un échange dimensionnel changera le comportement de déflexion. La plupart des conversions aluminium vers CFRP impliquent une redéfinition de la section transversale pour atteindre la même rigidité ou une rigidité supérieure à poids inférieur — ce qui signifie généralement des proportions de section, des épaisseurs de paroi et une stratification différentes. Si vous partagez la spécification de votre poutre en aluminium actuelle et l'exigence de rigidité ou de déflexion, nous pouvons vous aider dans cette évaluation.
Oui, et c'est l'une des applications de poutres structurelles les plus courantes que nous voyons. Les poutres transversales en CFRP réduisent la masse mobile, ce qui permet une accélération et une décélération plus élevées sans dépasser les limites du moteur, et réduit le temps de stabilisation après chaque mouvement de positionnement. Le faible CTE réduit également le dérive positionnelle induite par la température dans des environnements de production à température variable. La conception spécifique — section transversale, stratification, géométrie des accessoires d'extrémité — dépend de l'envergure, de la méthode de montage sur rail, de l'objectif de déflexion et de la dynamique de la machine.
Il n'y a pas de réponse universelle — cela dépend du cas de charge. Un point de départ pratique pour une poutre chargée principalement en flexion est un empilement principalement de plis UD à 0° dans les flasques (où la contrainte de flexion est la plus élevée) combiné avec des plis à ±45° dans l'âme (pour la capacité de cisaillement et la résistance torsionnelle), et des plis de capot extérieur pour la qualité de surface. Si la poutre supporte également une charge de torsion, nous augmentons la teneur en ±45°. Si la charge de compression axiale est significative, des plis à 90° peuvent être ajoutés pour résister au flambage local. Le calendrier final de stratification est déterminé lors de la révision de l'ingénierie après que nous ayons compris votre cas de charge.
Oui. Si vous n'avez pas de dessins, nous pouvons travailler à partir d'un échantillon physique, de photographies avec des dimensions clés, ou d'un scan 3D. Pour une véritable conversion aluminium vers carbone, nous devrons également comprendre le cas de charge et la rigidité ou l'exigence de déflexion cible — car une poutre en fibre de carbone n'est généralement pas un remplacement dimensionnel direct. La géométrie est généralement redessinée pour optimiser les propriétés du matériau.
Un dessin accélère le processus, mais il n'est pas nécessaire pour commencer. Un croquis avec les dimensions clés — type de section transversale, hauteur, largeur des flasques, épaisseur des parois, longueur, et emplacements des points de fixation — est suffisant pour une première évaluation de faisabilité. Si vous avez une pièce existante mais pas de dessin, nous pouvons la scanner en 3D.
Oui. Les commandes de prototype et d'article pionnier sont une partie standard de notre processus. Pour les profils équipés, le prototype est fabriqué sur le même moule utilisé pour la production, il est donc totalement représentatif de la pièce finale.
Pour les tubes enroulés dans des tailles courantes, il n'y a pas de minimum strict — des pièces uniques sont possibles. Pour des profils personnalisés nécessitant de nouveaux outils, le coût de l'outillage est un élément fixe qui rend les très petites séries moins économiques. Nous vous informerons directement si le projet est réalisable à votre quantité.
Non. L'outillage est un coût unique. Le moule reste dans nos locaux et est disponible pour toutes les nouvelles commandes sans frais d'outillage supplémentaires. Les conditions d'amortissement de l'outillage sont indiquées dans le devis.
Oui, avec le bon outillage et la bonne technique. Nous utilisons des forets en carbure ou à pointe diamantée à des vitesses d'alimentation contrôlées, avec un support de secours sur la face de sortie pour éviter le délaminage lors de la rupture. Pour les quantités de production, le perçage CNC avec des dispositifs garantit une position de trou cohérente et une qualité de bord.
Non. Le CFRP ne peut pas être soudé. Les joints sont réalisés par collage adhésif structurel, des fixations mécaniques à travers des inserts conçus, ou une combinaison des deux. Pour les joints structurels devant être démontés, des inserts métalliques collés avec des fixations filetées sont l'approche standard.
Pour des tubes rectangulaires standard en tailles courantes : généralement 1 à 3 semaines. Pour des profils personnalisés nécessitant de nouveaux outils : environ 3 à 5 semaines pour les échantillons d'article pionnier après approbation du dessin, puis 2 à 4 semaines pour la production en série. Les délais confirmés sont inclus dans chaque devis.
Oui. Nous fournissons une documentation de traçabilité des matériaux pour le prepreg en fibre de carbone utilisé dans la production. Pour les projets nécessitant des essais mécaniques tiers des pièces produites, cela doit être discuté et convenu lors de la phase de devis, car cela affecte le coût et le délai.
Isoler l'interface de contact. Les options incluent un shim en GFRP entre la poutre en carbone et la surface de montage en aluminium, de l'aluminium anodisé à l'interface, des rondelles d'isolation pour chaque fixation, ou un scellant humide dans le joint. La bonne approche dépend de la géométrie du joint et du niveau d'exposition environnementale. Nous spécifierons les mesures d'isolation dans le cadre de la conception de l'accessoire d'extrémité où votre assemblage crée un contact CFRP-aluminium dans un environnement potentiellement humide ou en extérieur.
Envoyez votre dessin ou votre fichier STEP à [email protected] ou utilisez le formulaire de contact ci-dessous. Incluez les dimensions de la section transversale, l'épaisseur des parois, la longueur, la quantité, les exigences de finition de surface et toute détail d'accessoire ou de montage. Nous répondrons avec une première évaluation de faisabilité dans les 24 heures. Pour des poutres personnalisées complexes, un devis formel suivra après la révision du dessin par notre équipe d'ingénierie.
Notre usine utilise un procédé avancé de pressage à chaud de la fibre de carbone avec un moule en acier P20, garantissant une grande efficacité, précision, durabilité et rentabilité pour une production de qualité.
Notre usine exploite plus de 100 autoclaves à haute pression, utilisant des moules en aluminium et l'induction sous vide pour façonner la fibre de carbone avec précision. Une température et une pression élevées renforcent la résistance, la stabilité et la qualité impeccable.
Notre centre de recherche sur la fibre de carbone stimule l'innovation dans les nouvelles énergies, l'intelligence et la conception légère, en utilisant des composites avancés et Krauss Maffei FiberForm pour créer des solutions de pointe axées sur le client.
Voici les réponses aux questions fréquemment posées concernant notre usine expérimentée de produits en fibre de carbone.
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Nous utilisons principalement des fibres de carbone préimprégnées de haute qualité et des composites renforcés de fibres de carbone à fort toron pour assurer la résistance, la durabilité et la légèreté.
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Quels sont les avantages d'utiliser des produits en fibre de carbone ?
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