Matériaux : l’innovation dans les matériaux au coeur du futur de l’automobile

Faurecia, l’un des leaders mondiaux de l’équipement automobile, et l’IRT Jules Verne, ont développé une structure de siège arrière automobile sur mesure à l’aide d’un procédé de fabrication hybride composite thermoplastique. Cette technologie de fabrication one shot combine l’utilisation d’organo sheet pour l’ossature, de composés en fibres continues injectés et d’inserts métalliques. La structure développée remplace ainsi l’assemblage de neuf pièces métalliques et fournit une pièce complexe net shape, issue d’un procédé de fabrication entièrement automatisé.

Explications.

Alléger les véhicules grâce à de nouveaux procédés Ces dernières années, l’allègement des véhicules est devenu un enjeu majeur pour la croissance verte de l’industrie automobile, une démarche qui fait nécessairement appel aux progrès et à l’innovation des industriels dans les matériaux. Les nouveaux matériaux composites thermoplastiques offrent un rapport résistance/poids et rigidité/poids très élevé qui leur permet d’améliorer les performances structurelles des pièces fabriquées.
Dans le projet FIBIAS, l’expertise des matériaux ainsi que le savoir-faire en matière de production industrielle sont associés. L’objectif du projet est de développer des technologies de mise en œuvre de composites thermoplastiques pour des applications automobiles de grandes séries. Ces technologies doivent permettre de passer de la fibre de renfort sèche à la structure mise en forme, net shape, prête à être intégrée dans un véhicule.
Le procédé one shot de thermo-estampage et d’injection, utilisé dans le cadre de la fabrication de cette pièce, regroupe les avantages du moulage par injection (cycle rapide, haut niveau d’automatisation, robustesse industrielle) et des procédés composites (fibres continues avec des propriétés mécaniques élevées).
Des sièges à la fois légers et résistants en cas d’accident Comme pour d’autres pièces automobiles complexes, la mise au point du renforcement par des fibres continues pour ce siège passe par la simulation du comportement en cas d’accident (résistance au crash). Des crash tests et des tests en statique ont été réalisés afin de valider que la pièce réponde aux critères de sécurité et de réglementation. Le siège a été testé avec succès, avec des résultats très comparables aux résultats des tests menés sur des sièges classiques en acier. Par ailleurs, le poids du dossier de siège arrière en composites thermoplastique hybride a été évalué à 1 700 g, soit 33% (ou 850 g) plus léger qu’un siège de référence en acier (2 550 g).