Les composites thermoplastiques Tepex de LANXESS équipent les coques de sièges arrière de l'Audi A8

LANXESS (Cologne, Allemagne) a annoncé que ses composites renforcés de fibres continues Tepex sont utilisés dans une application de siège arrière pour l'Audi A8. La berline propose une option avec deux sièges arrière individuels réglables électriquement, dont les coques ont été développées par Faurecia Automotive Seating (Stadthagen, Allemagne) et sont fabriquées selon un procédé de moulage hybride. Le Tepex dynalite 102-RG600(2)/47 % à base de polyamide-6 est utilisé à cet effet. Le Durethan BKV30H2.0 polyamide 6 renforcé de fibres de verre courtes, également de LANXESS, est utilisé comme matériau de surmoulage.

LANXESS cite cette application comme exemple de la façon dont ses composites Tepex renforcés de fibres continues s'implantent dans la production en grande série de divers composants structurels pour la conception automobile légère.

« La raison pour laquelle notre matériau composite a été choisi pour cette structure est qu'il est environ 45 % plus léger qu'une conception métallique comparable, mais peut aussi être produit de manière rentable, grâce au haut degré d'intégration fonctionnelle. Il peut également résister aux charges mécaniques élevées en cas de collision », explique Henrik Plaggenborg, responsable Tepex Automobile au sein de l'unité commerciale High Performance Materials (HPM) de LANXESS.

Jusqu'à présent, des sièges comparables étaient principalement fabriqués avec des coques métalliques vissées sur une sous-structure. La fabrication des coques métalliques est chronophage car elles consistent en de nombreuses pièces individuelles qui doivent être assemblées par soudage en plusieurs étapes.

« Dans le procédé de moulage hybride, en revanche, un composant prêt à monter est créé en une seule étape de processus. Le demi-produit composite préformé et chauffé est formé directement dans l'outil de moulage par injection à cet effet, et équipé de nombreuses fonctions par moulage par injection. Cela simplifie l'assemblage ultérieur et entraîne des économies considérables sur les coûts de production », déclare Tilmann Sontag, chef de projet au groupe Tepex Automobile de HPM.

Outre les nervures de renfort, la gorge de passepoil pour fixer le revêtement de siège ainsi que de nombreux supports et guides (par exemple pour la ventilation du siège et les passages de câbles) sont intégrés dans le composant. Les clips pour fixer la coque de siège sont également directement injectés.

« La coque peut être assemblée facilement et rapidement sans vis grâce aux clips, et démontée à nouveau pour des besoins de maintenance. Les clips sont hautement stables et répondent à toutes les exigences de sécurité pertinentes », dit Sontag.

LANXESS a fourni aux partenaires du projet un soutien complet dans le développement des coques de siège et du système complet de siège arrière. Par exemple, HPM a déterminé les données matériaux sur le composite et le matériau de surmoulage dont Faurecia avait besoin pour les simulations structurelles afin de calculer la résistance mécanique du composant de sécurité. En outre, plusieurs stratégies pour former le demi-produit composite de manière précise et reproductible ont été analysées dans une simulation de drapage. Les résultats ont été intégrés dans des recommandations pour la conception des outils et processus.

« Par exemple, nous avons recommandé des éléments de serrage spéciaux pour fixer l'insert composite plastifié dans l'outil de moulage par injection », dit Sontag.

Tepex est développé et produit par la filiale de LANXESS, Bond-Laminates GmbH (Brilon, Allemagne). Tepex dynalite est utilisé pour produire à grande échelle des porteurs de face avant, pédales de frein, composants de panneaux de soubassement, inserts de renfort structurel pour pièces de carrosserie détachables ainsi que des porteurs pour modules de portière et électroniques. LANXESS anticipe que le matériau composite sera utilisé à l'avenir pour fabriquer des dossiers, accoudoirs et coques de siège pour de nouveaux systèmes de sièges hautement complexes dans la conduite autonome.

Selon Plaggenborg, « Nous pensons, par exemple, à des sièges librement rotatifs, pivotants ou amovibles qui non seulement pèsent peu mais répondent aussi à toutes les exigences de crash et sont équipés de nombreuses fonctions intégrées telles que ceinture de sécurité, systèmes d'infodivertissement et de confort. »