Les équipes de F1 excellent avec la technologie des blocs d'outillage

Les vitesses époustouflantes de la Formule 1 sont atteintes à l'aide d'une technologie de bloc d'outillage de pointe.

Il ne fait aucun doute que l'ingénierie de précision est un pilier de la course de Formule 1. En effet, dans la quête incessante de plus de vitesse, un objectif constant des ingénieurs de F1 est d'alléger les voitures de leurs équipes. Ceci est réalisé en utilisant des matériaux en fibre de carbone dans toute la voiture. Mis à part le moteur et les pneus, pratiquement tout le reste, y compris le volant, le siège, le châssis et même la bouteille d'extincteur, est fabriqué à partir de ce matériau incroyablement solide, mais extrêmement léger.

Trelleborg fournit à la grande majorité des équipes de F1 des blocs d'outillage en époxy, qui constituent le point de départ du processus de fabrication de composants en fibre de carbone. « Il s'agit essentiellement d'une procédure en trois étapes », explique Chris Mellings, directeur, AEM Sales Group, Trelleborg, Skelmersdale (Royaume-Uni). « Un client F1 bloquerait nos planches avec un adhésif industriel spécialement formulé avant de les placer sur une machine CNC à cinq axes pour les profiler dans la forme de composant souhaitée. Le produit est ensuite scellé pour créer le moule maître.

« À partir du moule maître, le client fabrique des outillages composites à l'aide de fibres de carbone pré-imprégnées durcies en autoclave. Une fois durci, le résultat est un stratifié composite qui est exactement le profil du moule maître lui-même. À partir de cet outil composite, le client développe le composant individuel en fibre de carbone », explique Mellings.

Trelleborg propose une gamme de sept blocs d'outillage différents, dont le TB650 est utilisé par environ 75 % des équipes de F1. Considéré comme le bloc d'outillage de la plus haute qualité sur le marché, il est fabriqué par Trelleborg depuis le milieu des années 1970.

« Nos panneaux offrent une combinaison précieuse d'avantages, à savoir une stabilité supérieure, une faible densité, une finition de surface de haute qualité et une très bonne usinabilité », déclare Mellings. « C'est ce mélange unique d'attributs, ainsi qu'un processus de fabrication de plus en plus automatisé de blocs d'outillage, qui nous distingue et nous place en pole position pour fournir la F1 pendant de nombreuses années à venir. »

Regard sur les blocs d'outillage
Les blocs d'outillage sont essentiellement une combinaison de résines époxy, de microballons de verre et de durcisseurs, qui sont mélangés et durcis dans un four jusqu'à ce qu'ils soient durs. Ils sont coulés en « planches » de taille standard qui sont assemblées pour former un bloc plus grand que le composant à fabriquer.

Pour les composants plus grands, un facteur clé est le poids réel des blocs d'outillage. Trelleborg propose une option pesant 400 kg/m³, soit la moitié du poids des variantes standard du marché.

Le coefficient de dilatation thermique (CTE) est tout aussi important dans la fabrication des composants, car tout niveau de dilatation pendant le durcissement entraînerait une forme du composant final différente de celle du moule maître d'origine. Par conséquent, un CTE inférieur équivaut à une probabilité d'expansion réduite, ce qui est d'une importance primordiale au sein de la Formule 1, de l'aérospatiale et des secteurs similaires nécessitant une précision ultime.

Alors que les industries s'éloignent des anciennes méthodes de fabrication pour adopter une approche plus high-tech, de nouveaux domaines d'application pour les matériaux composites, et donc les blocs d'outillage en époxy, font leur apparition. Le marché européen des blocs d'outillage est actuellement évalué à environ 11 millions d'euros et les blocs d'outillage sont fournis à un nombre croissant de secteurs dans lesquels sont fabriqués des composants composites. Ceux-ci incluent une large section d'applications de transport, y compris le rail, la marine, l'aérospatiale et l'automobile en général ; fabrication d'articles de sport, tels que raquettes de tennis et clubs de golf ; et de plus en plus, l'industrie des énergies renouvelables, notamment les parcs éoliens.