Pilier A hybride métal-composite avec insert acier : nouvelle norme renforcement structurel

Le pilier A hybride 3D s'étend vers le haut depuis le panneau bas de caisse véhicule, accueille charnières porte et maintient pare-brise en place sur le côté. Source : LANXESS AG

La Porsche 911 Cabriolet sortie cette année est le premier véhicule fabriqué avec pilier A hybride métal-composite léger conçu pour cabriolets et roadsters.

Le pilier hybride métal-composite contient insert acier haute résistance, supporté à l'intérieur par blanc formé polyamide 6-base LANXESS (Pittsburgh, Pennsylvanie, États-Unis) Tepex dynalite 102-RG600(6)/47% composite thermoplastique renforcé fibres continues, et par structure nervurée polyamide 66-base, fibres verre courtes Durethan AKV30H2.0. Cette structure est liée par friction avec mousse structurelle L-5235 développée par L&L Products (Romeo, Michigan, États-Unis). LANXESS dit que sa gamme Tepex matériaux composites thermoplastiques est particulièrement adaptée composants structurels voitures particulières, avec leurs exigences sécurité strictes.

La résistance et rigidité insert hybride assurent que pilier A est tout aussi bon pour résister renversements que designs précédents tubes acier haute résistance. Cependant, il est 5 kg plus léger. La réduction poids est dans zone « greenhouse » véhicule, abaissant centre gravité et améliorant ainsi dynamique véhicule.

« L'excellente performance mécanique pilier A hybride démontre que inserts hybrides base tôle acier, blancs Tepex, variations polyamide 6 ou 66 Durethan comme matériau surinjection et mousse structurelle type L-5235 offrent potentiel considérable pour design carrosserie véhicule léger structurel. Cela s'applique particulièrement véhicules électriques, car leurs batteries lourdes donnent masse impact haute », explique Henrik Plaggenborg, responsable Tepex Automotive unité business High Performance Materials (HPM) LANXESS. « La réduction poids étend aussi autonomie véhicules électriques utilisant cette technologie. »

Autres applications potentielles éléments composites hybrides : renforts traverses et longerons, piliers B et C, pièces batterie portantes ou composants porte critiques sécurité.

Les éléments composites hybrides développés et fabriqués par L&L Products sur site Strasbourg, France. Première étape fabrication éléments renforcement : formage et surmoulage blancs Tepex en opération unique usando technologie moulage hybride. Composant composite résultant enduit système mousse collage époxy expansant réponse chaleur. Pièce enduite montée sur carrosserie et passe processus cataphorèse (KTL) avec elle. Hautes températures processus KTL causent expansion mousse structurelle et collage avec tôle acier haute résistance, aussi fixée sur habillage pilier A, produisant insert hybride renforcé. Cette dernière étape se déroule processus fabrication entièrement automatisé développé par Porsche et sujet contrôle qualité continu.

Processus développement insert et pilier A soutenu par service client HiAnt LANXESS. « Services inclus simulation formage (drapage) blancs Tepex, simulation remplissage surinjection et calcul gauchissement. Nous avons aussi déterminé caractéristiques matériaux pour simuler comportement mécanique pilier A et mis ces chiffres à disposition Porsche », dit Jean-Marie Olivé, expert développement applications HPM.