A l'occasion du salon JEC Composites, auquel je venais pour la première fois et dont je reparlerai demain, j'ai assisté à une conférence de presse sur un projet mobilisant la filière auto française sur les composites. Le projet, qui vise à mettre au point une ligne pilote à grande cadence pour les composites, est une grande première. Certes, les allemands sont en avance pour l'emploi de ces matériaux, notamment avec le PFRC (plastique renforcé par de la fibre de carbone), mais ils utilisent des produits chers pour des véhicules de niche (VW XL1, BMW i3...). L'objectif de Renault et de PSA est de réduire de 250 kg le poids de leurs modèles en vue de 2020 (en raison des 95 g de CO2 par km), en intégrant les composites en grande série.
Sous l'égide des IRT* Jules Verne à Nantes et M2P** à Metz, issus du programme des Investissements d'Avenir et identifiés comme des acteurs majeurs pour structurer la recherche dans le domaine (à la manière des instituts Fraunhofer en Allemagne qui sont très actifs sur ces questions d’allègement), le projet a été construit en collaboration étroite avec les industriels (PSA Peugeot Citroën, Renault, Faurecia, Arkema). Il s’appuie sur les investissements déjà réalisés notamment par le CETIM à Nantes, le CEMCAT à Laval et le PPE à Saint-Avold et bénéficie également du concours d’acteurs académiques (Ecole Centrale de Nantes, Université de Nantes, CNRS, Art et Métiers ParisTech (centres d’Angers et de Metz), Université de Lorraine, ENSIC de Nancy notamment). La fameuse ligne de production doit relever différents défis technologiques, dont une grande souplesse des formes pour les pièces et surtout un cycle de fabrication total net inférieur à 2 minutes ! C'est une ligne pilote en continu, entrant d’un côté les matériaux de base (fibres et polymères) et sortant les pièces finies « net shape*** », à l’autre extrémité. Ce projet représente un engagement financier de l’ordre de 20 M€ sur la période 2013/2015. L'enjeu est de taille, car une telle ligne intégrée n’existe nulle part dans le monde.
A cette occasion, on a pu découvrir un prototype de triangle de suspension, réalisé par le CETIM en partenariat avec l’ONERA, PSA Peugeot Citroën et la société Compose. Fabriqué à partir de deux feuilles de thermoplastique renforcé de fibres de carbone, simultanément thermoformées et soudées grâce à un outillage innovant monté sur une presse traditionnelle, le triangle a les mêmes caractéristiques fonctionnelles et mécaniques que la pièce métallique utilisée jusqu’ici. Sa masse est par contre particulièrement réduite avec un gain de 50 % (1 kg au lieu de 2,4 kg) par rapport à la feuille métallique de référence. Les interfaces étant inchangées, la pièce est directement intégrable aux véhicules actuels. Outre l'allègement, les matériaux composites apportent également des bénéfices en termes de durabilité, de possibilités de conception, ou encore d’optimisation de l’assemblage.
Peu de temps auparavant, l'Ademe avait annoncé la sélection de trois projets dans le cadre de l’AMI « Allègement, Aérodynamique, Architecture des véhicules » dans le cadre des Investissements d'Avenir. Ces projet sont :
DEMOS : un projet coordonné par Faurecia et qui vise à concevoir une armature de siège avant plus légère (pour gagner 30 % de masse et 2 g par km), par l’utilisation d’une structure multi-matériaux constituée de métaux et de composites thermoplastiques ;
COMPOFAST : piloté par Arkema, son ambition est de proposer aux constructeurs automobiles une offre complète de matériaux composites thermoplastiques compatibles avec la structure actuelle des véhicules (pièces structurelles et semi-structurelles, 40 à 50 % plus légères que les pièces d’origine en acier) ;
FAST LITE : coordonné par PSA et Renault, ce projet vise à développer des solutions d’assemblage multi-matériaux respectant les contraintes de la production automobile de grande série.
On le voit, les français accélèrent sur les composites. Demain, je reviendrai sur ce que j'ai vu sur le salon JEC.
*Institut de recherche Technologique : une structure qui mène des recherches en vue de l'industrialisation
**Matériaux, Métallurgie et Procédés
***proche des formes finales
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