Alors que l'industrie automobile entame la transition des moteurs à combustion interne vers les systèmes électriques,matériaux compositesjouent un rôle pour rendre les véhicules plus légers et plus durables.
Les matériaux composites sont souvent utilisés dans les voitures de sport et les véhicules haut de gamme/de luxe. Ils sont souvent constitués de fibre de carbone continue. Pour répondre aux préoccupations croissantes concernant le coût de la production automobile en volume moyen et élevé, la quantité de matériau composite provient principalement du plastique renforcé de fibres de verre (PRV) ne cesse de croître, des utilisations telles que la tôle en plastique renforcé de fibres continues, ainsi que les plaques de carrosserie et les cadres fabriqués par SMC (plastique moulé en feuille), les coques et structures de support fabriquées par BMC (plastique moulé en vrac) et le thermoplastique moulé par injection. supports de pare-chocs composites, portes arrière relevables et sièges structurés, entre autres.
Selon un rapport de recherche, les principales utilisations des matériaux composites dans les automobiles, par ordre de dosage, sont les pièces sous le capot, les pièces extérieures de la carrosserie et les pièces intérieures. Un autre marché en croissance est celui des composants de systèmes de suspension et des arbres de transmission. En plus des ressorts à lames, d'autres exemples de composants de suspension comprennent :
Fibre de verre/bras de commande supérieur en mélange d'aluminium du pick-up d'une demi-tonne Ram 1500 ;
· Joint de direction de suspension arrière en SMC et préimprégné ;
· Joint de direction fabriqué avec SMC de haut niveau ;
· joint de direction à suspension mixte fibre de carbone/aluminium ;
Aluminium pressé et mouléfibre de carbone/liens de suspension époxy ;
· barre stabilisatrice en plastique renforcé de fibres de carbone ;
· Bras de commande de fourche en CFRP moulé en 90 secondes avec de la fibre de carbone recyclée et le procédé RACETRAK ;
« lames » d'essieu avant multifonctions arquées et unidirectionnelles en fibre de verre/époxy ;
· Arbre de sortie en plastique renforcé de fibre de carbone.
L'une des structures de suspension les plus connues annoncées pour 2021 est le système de suspension arrière développé par la société mexicaine Rassini pour le camion Ford F-150 2021. Les pièces à forte charge sont fabriquées par Rassini selon le procédé RTM haute pression et moulées au moyen d'un renfort en fibre de verre avec de la résine époxy de la société américaine Hexion.
L'ultraléger SMC est aussi léger que moins de 1,0 g/cm3 parmi les matériaux utilisés pour fabriquer les parties extérieures de la carrosserie. La fibre de carbone évolue également. Ces dernières années, plusieurs fabricants ont ajouté de nouvelles lignes de production de SMC, toutes capables de produire des SMC en fibre de carbone.
boîtier de batterie
Un autre moteur majeur des composites automobiles est l’objectif mondial de zéro émission d’ici 2050, qui a conduit au développement et à la production toujours croissants de véhicules électriques (VE). En septembre 2020, l’État de Californie a annoncé qu’il exigerait que toutes les voitures particulières et tous les camions neufs vendus dans l’État atteignent zéro émission d’ici 2035. Dans le même temps, l’Union européenne a proposé un objectif de réduction des émissions de CO2 des véhicules neufs à l’horizon 2030. 50 % en dessous des niveaux de 2021. Un expert en matériaux avancés prédit que le prix moyen des véhicules électriques sera inférieur à celui des véhicules à combustion interne d’ici 2025 ; Les ventes mondiales de véhicules électriques dépasseront celles des moteurs thermiques d’ici 2037 et atteindront 50 millions de véhicules/an d’ici 2050.
L'évolution de la technologie des systèmes d'entraînement a conduit à la nécessité de boîtiers d'accumulateurs robustes répondant à des exigences strictes en matière de résistance mécanique et aux chocs, ainsi qu'au feu, à la fumée et à la toxicité, afin de protéger les occupants du véhicule. en cas d'incendie de batterie. De plus, comme la batterie ajoute beaucoup de poids au véhicule, le boîtier de batterie est également nécessaire pour contribuer à réduire le poids. Pour toutes ces raisons, les matériaux composites gagnent en popularité dans l’utilisation des boîtiers de batteries. Dans les voitures, camions, bus et autres véhicules, ces structures deviennent progressivement une formidable opportunité pour les applications des matériaux composites.
En 2020-2021, plusieurs fournisseurs de matériaux, constructeurs automobiles et fabricants de composants ont annoncé des solutions pour les boîtiers de batteries de véhicules électriques. Par exemple, l'entreprise allemande Evonik a annoncé en février 2021 qu'elle dirigeait un consortium de partenaires pour utiliser l'époxy SMC renforcé de fibre de verre pour fabriquer des boîtiers de batteries haute tension, dans le but de fournir à l'industrie automobile un environnement plus sûr et plus sécurisé. a faible consommation. produits pour remplacer le métal ou les plastiques renforcés de fibres de carbone plus coûteux. Ce boîtier de batterie composite est disponible en trois tailles de batterie : 65 kWh, 85 kWh et 120 kWh et peut être utilisé dans des véhicules de toutes tailles et classes.
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Heure de publication : 13 août 2022
