Plastic Omnium accélère avec les voitures écolos et allégées

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La presse de matériaux composites, qui concourent à l’allègement des véhicules, dont l’utilisation va être étendue aux pièces de structure. / DR
La presse de matériaux composites, qui concourent à l’allègement des véhicules, dont l’utilisation va être étendue aux pièces de structure. / DR (Crédits : DR)
L'équipementier automobile vient de signer sa première commande pour livrer, à partir de 2015, des pièces dites de structure, en matériau composite. La guerre des matériaux est ouverte pour atteindre les objectifs d'allégement des véhicules et de réduction des émissions de CO2.

« Plus écologique à tous égards, la voiture de demain changera de forme en fonction de la vitesse. Des éléments mobiles adapteront son profil aux lois de l'aérodynamique. Au plan esthétique, les designers vont pouvoir reprendre la main et imaginer des produits plus émotionnels pour des séries de plus en plus petites », s'enthousiasme Carole Desnost, directeur recherche et développement chez l'équipementier Plastic Omnium, pour la division Auto Exterior.

De fait, le plasturgiste se frotte les mains, car tous ces défis passent, notamment, par une présence accrue dans les véhicules des matières plastiques (thermoplastique ou thermodurcissable) et des matériaux composites faciles à mettre en oeuvre et légers. Les composites ne datent certes pas d'hier. Ils sont entrés dans la constitution de certaines pièces semi-structurelles comme les toits ou les poutres.

Et Plastic Omnium revendique d'ailleurs une expertise industrielle de plusieurs années en la matière. Mais le vrai challenge est aujourd'hui dans l'extension de leur utilisation aux pièces de structure proprement dites : pieds de milieu entre les deux portes latérales, là où se fixent les ceintures de sécurité, ou encore planchers arrière.

« C'est la dernière zone où les constructeurs peuvent gagner de la masse. Nous avons pris donc sur nous, il y a trois ans, de développer des solutions pour leur proposer des éléments de structure en composite, dans notre stratégie d'entreprise », explique Carole Desnost.

Pour ce faire, Plastic Omnium a doté son centre de recherche et développement - « Sigmatech », ouvert il y a onze ans dans la Plaine de l'Ain et fort de 470 collaborateurs - un atelier spécifiquement dédié à ces matériaux résistants, mélangeant fibres et résines. Dans ce centre, véritable concentré d'usine, sont réunis les outils nécessaires pour valider à l'échelle "1" les temps de cycle de production, la stabilité dimensionnelle de la pièce, la variabilité des matières, etc.

« Il fallait notamment trouver une parade pour contourner le problème de la fixation d'un insert en métal sur un plancher composite », explique Jean-Paul Moulin, directeur des lignes carrosserie et structure.

plastic omnium
Maquette du pare-chocs à géométrie variable Light Air concept. / DR

Les efforts de l'équipementier commencent à porter leurs fruits : il a décroché, fin 2013, une première commande de 100.000 unités par an, à livrer à compter de 2015. Le nom du donneur d'ordres est gardé confidentiel. Aujourd'hui, une dizaine d'usines sur les 50 que compte la branche pièces extérieures de Plastic Omnium produit des éléments en composite qui représentent environ 5 % du total de ses volumes actuels. Cette proportion est appelée à croître.

De fait, dans la course pour alléger les véhicules - d'une centaine de kilos à l'horizon 2020 pour réduire la consommation de carburant et réduire à 95 g les émissions de CO2 au km, selon les préconisations de Bruxelles -, « tout l'art consiste à mettre le meilleur matériau au meilleur endroit », résume Jean-Paul Moulin.

« La guerre des matériaux est donc ouverte », appuie Carole Desnost.

Les sidérurgistes cherchent à préserver leurs positions avec des aciers plus légers. Bien que plus cher, l'aluminium est, lui aussi, riche de promesses. Toute cette révolution autour des matériaux modifiera la manière de concevoir les voitures et de les assembler, à terme. Demain, peut-être n'y aura-t-il plus besoin de prévoir sur les chaînes de fabrication des bains de cataphorèse pour traiter les surfaces ou des cabines de peinture.

Véhicules polymorphes et aérodynamique

Le produit phare de Plastic Omnium reste le pare-chocs. Il en manufacture chaque année 15 millions et propose 180 nouveaux modèles par an. Ils ont beaucoup évolué : de simples amortisseurs de chocs, dans les années 1970, ils sont devenus plus volumineux et modulaires pour loger un nombre grandissant de fonctions : lampes à leds, capteurs divers pour détecter les obstacles.

Dans le même temps, ils s'allègent. Plastic Omnium présente dans son showroom de la Plaine de l'Ain son concept Light Air : cette « face avant » réunit toutes les innovations en cours et apporte un gain de masse de 15% par rapport à l'équivalent en acier et 3,5 g de CO 2 au km sur le cycle NDEC (nouveau cycle européen de conduite). La réflexion autour de l'aérodynamique ne s'arrête pas à la mise en place de lignes d'air dites passives existant déjà sur des modèles premium Opel. Les équipes de Plastic Omnium planchent sur une aérodynamique active : le bloc avant ou arrière du véhicule pourrait changer de forme en fonction de la vitesse. Et, par extension, on parle de surfaces mobiles.

L'industriel mise beaucoup aussi sur les ouvrants arrière en plastique, « au départ, un produit de niche qui connaît une forte croissance. Nous en avons produit plus d'un million l'an dernier ».

Il a conçu un hayon ultraléger hybride qui, associant thermoplastique et composite, contribue, selon sa taille à une diminution de 3 à 9 kg du poids de la voiture. Ultraléger aussi, le hayon intégralement en thermoplastique de la Peugeot 308 qui, de plus, se ferme sans bruit. Les projets fusent :

« Nous avons développé une dizaine de nouveaux ouvrants, certains sont déjà sur le marché et d'autres le seront en 2014 », savoure Jean-Paul Moulin. Il estime toutefois que « ces ouvrants ressemblent encore trop à leurs équivalents en tôle ».

Il lui faut maintenant tirer le meilleur profit de ces matériaux pour faire évoluer les formes vers des caissons, toujours dans le même esprit de livrer un ensemble bourré de fonctions électriques et électroniques.

De son côté, la branche Inergy Automotiv, spécialisée dans les systèmes à carburant, met les bouchées doubles pour contribuer à relever le défi écologique de la réduction des émissions de CO2 et de l'hybridation. Pour ce faire, elle va ouvrir à Roissy un centre de R&D, baptisé Alphatec, qui, opérationnel au cours du quatrième trimestre 2014, rassemblera quelque 400 personnes.

« Les nouvelles normes sont des aiguillons pour innover », assure Jean-François Bérard.

C'est le cas de l'Euro6, qui impose à tous les nouveaux véhicules diesel un système de dépollution de l'oxyde d'azote. Sur ce point, Inergy s'est imposé comme un des champions avec son SCR Dinox, qui l'a amené à recruter une cinquantaine d'électroniciens, en interne. La voiture de demain sera de plus en plus intelligente et connectée. Comme l'a montré de manière éclatante le dernier CES (Consumer Electronics Show) qui s'est tenu début janvier à Las Vegas.

 

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Commentaires
a écrit le 12/02/2014 à 7:18 :
Personne ne payera pour quelques kilo en moins...(je parle des voitures pas des régimes...)
Imaginez vous qu'un vendeur vous dise: cette voiture coûte 500€ de plus mais par contre elle fait 100kg de moins... et pour courronner le tout elle n'a même plus de roue de secours...
a écrit le 10/02/2014 à 20:18 :
Les clients sont ils prêts à payer l'allègement !!!!???
a écrit le 10/02/2014 à 20:18 :
Mme Depagneux, de grâce un peu d'esprit critique. PO sème ... du vent !
Le composite dans l'auto ne verra pas le jour avant très très longtemps. Pourquoi?
1) Concevoir des pièces de structure est le cœur de métier des constructeurs et nécessite une vision de synthèse que n'ont absolument pas les fournisseurs.
2) Assembler des pièces en composite en grande série est un réel défi (risque de délaminage si perçage, collage couteux (15€/Kg) et complexe, appairage pour la géométrie, ...) => comment contrôler de manière non destructive l'intégrité des pièces sécuritaires?
3) Le coût :
1Kg d'acier ~ 1€
1Kg d'alu ~ 3€
1 Kg de matériau composite ~ 5-25€
4) La tenue aux impacts : le composite ne plastifie pas mais casse => comment éviter les effets de seuil?
5) La recyclabilité : expliquez moi comment recycler les TD voir les TP?
6) Les émissions des COV : SMC en rejette plein ...
a écrit le 10/02/2014 à 19:31 :
le succès dépensera surtout du prix des voitures...

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