PLASTIQUES ET COMPOSITES DANS LES VEHICULES RENAULT
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Les plastiques dans l'automobile : page 8/8

LES PIÈCES DE « PEAU » DE CARROSSERIE

II s'agit de pièces généralement de grandes dimensions, et ne participant que peu ou pas du tout à la rigidité du véhicule. II faut distinguer deux cas essentiellement différents :

LES PIÈCES GRENÉES ET/OU NON TON CAISSE

Renault a été le premier à introduire en grande série des boucliers plastiques dès 1970, sur les Renault 15 et 17 puis sur la Renault 5. Depuis, cette application s'est généralisée :

Ces applications « non ton caisse » ne nécessitent pas un aspect de surface type « tôle laquée ».Cependant, il faut noter que l'on tendrait actuellement, pour certaines versions de véhicule, vers un aspect « ton caisse » des boucliers et protections latérales.

LES PIÈCES D ASPECT « TÔLE LAQUÉE »

Cette application est beaucoup plus difficile à réaliser, car au moulage on rencontre souvent des bulles, des « retassures » (déformations au droit des variations d'épaisseurs) ou des ondulations. Or, la qualité des peintures automobiles met en valeur tout défaut de surface.

Pour la petite et moyenne série, nous avons vu que le faible montant des investissements du plastique lui permettait d'être très compétitif face à la tôle, même s'il nécessite un ponçage de surface notable.

C'est pourquoi les pièces de carrosserie d'aspect tôle laquée des petites séries (Alpine, Matra, Teilhol, tracteurs agricoles, Renault Véhicules Industriels) sont de plus en plus souvent en plastique. La stratification manuelle employée à l'origine a cédé la place à des procédés de moulage «basse pression » développés par les fabricants. Alpine projette une quantité dosée de résine sur les fibres de verre avant fermeture du moule tandis que Matra préfère injecter la résine dans le moule déjà fermé : la technologie est loin d'être figée. Indépendamment d'un gain de temps considérable, l'avantage du moulage basse pression et basse température sur la stratification manuelle à froid est la constance de la géométrie et du poids des pièces ainsi que le bon aspect de leurs surfaces interne et externe. Par rapport aux moules en acier nécessaires à la grande série, les moules en zamak ou en plastique sont relativement peu coûteux et leur délai de réalisation très sensiblement plus court.
Autre catégorie de pièces spécifiquement plastique: les « soft-nose » (nez doux). Ce terme a désigné à l'origine les faces avant des voitures américaines (calandre et extrémités d'ailes avant) réalisés en polyuréthane, avec deux avantages: une plus grande liberté laissée au styliste et un retour en forme spontané des pièces ayant subi un léger enfoncement accidentel.
Cette technique a entraîné la mise au point d'une gamme de peinture adaptée, permettant l'adhérence au polyuréthane et donnant un feuil de la même souplesse que le substrat. Certaines Porsche ont un « soft nose » et la nouvelle Alpine V6 également, avec les ailes et la face avant en polyuréthane (injection en moule fermé - RIM).

Par contre, en grande série, les opérations de préparation de surface actuellement nécessaires rendent le plus souvent les pièces de carrosserie plastiques plus chères que les solutions métalliques traditionnelles. Le surcoût dépend beaucoup du type de technique utilisée, de la cadence et du type de pièce considérée.
A titre d'exemples, les capots AV de la Citroën BX réalisés en SMC coûtent actuellement environ 40 % plus cher que sa version tôle conservée en bas de gamme. Par contre, la porte de coffre de ce véhicule, réalisée en « ZMC » (polyester-fibres de verre injecté) est actuellement compétitive face à la tôle, grâce à des intégrations de fonctions, mais aussi grâce à un style difficilement réalisable en solution classique métallique.

QUELLES SONT LES ÉVOLUTIONS ?

Figure 21 - La Renault Espace préfigure probablement une des nouvelles techniques que pourrait adopter l'automobile: une structure métallique simple et robuste...

Figure 22 - ...entièrement habillée de panneaux en polyester renforcé moulés sous de faibles pressions. Les potentiels de progrès et de productivité des plastiques sont importants et permettront demain la production en grande série de véhicules qui ne sont encore aujourd'hui que du domaine de la petite ou moyenne série.

On peut donc pronostiquer les évolutions suivantes :

Le prochain challenge est donc celui des pièces de peau et le problème est de savoir si le surcoût des plastiques d'aspect tôle laquée en carrosserie de grande série est définitif et rédhibitoire.

En fait, on peut constater :

1 - qu'Il est toujours difficile de connaître le coût des nouvelles techniques et a fortiori d'en faire des chiffrages prévisionnels ;

2 - que le coût des plastiques ne devrait que baisser, grâce à la relative jeunesse de l'industrie des plastiques, et à l'importance des recherches qui sont menées dans ce domaine.

Or, il faut noter que ces recherches, que ce soit au niveau tranformation, ou que ce soit au niveau conception des pièces, concernent principalement le savoir faire. Tout tranformateur, ou constructeur n'effectuant pas ces recherches n'aura plus la maîtrise de sa technologie.

C'est pourquoi, dans le cadre du plan R animé par la DAST, en relation étroite avec les Directions concernées et en s'appuyant sur des collaborations extérieures, Renault mène des recherches

3.- qu'il existe des facteurs extérieurs pouvant accélérer la mutation :

On peut donc penser qu'avec la diminution prévisible et notable du surcoût des pièces de carrosserie en plastique, l'équilibre actuel tôle/plastiques en pièces de peau à une probabilité non négligeable de se voir modifié, voire inversé.

Compte tenu des incidences qu'une percée des plastiques pour ces pièces de peau aurait sur les installations existantes, sur la conception des véhicules, et sur les compétences de l'entreprise, il est donc indispensable d'anticiper cette mutation technologique en poursuivant les recherches et les développements dans ce domaine.
On peut d'ailleurs constater que nos concurrents sont particulièrement actifs sur le sujet, au niveau recherches, expérimentations, ou même en expériences industrielles de grande série et ceci, « pour voir ». On peut citer notamment la Citroën BX, la Pontiac Fiero ou la Honda Ballade CRX.
Cependant, expérimenter de nouvelles technologies en grande série et sur un nouveau modèle présente de nombreux risques :

Par contre, ce type d'expérience « vraie grandeur » est nécessaire pour l'acquisition du savoir faire, et il est indispensable d'effectuer des essais concrets.
C'est la raison pour laquelle Renault a décidé en janvier 1985 de créer un «Groupe pour l'Application des Projets Plastiques » le GAPP. II travaillera sur des projets de nouvelles pièces plastiques nécessitant une expérimentation « hors cycle » de sortie des nouveaux véhicules, ou en parallèle de solutions classiques : pièces de peau, de châssis, de garnissage intérieur ou de mécanique.
Son objectif est de connaître, maîtriser et développer ces nouvelles techniques ou applications plastiques, afin d'offrir au concepteur (Bureaux d'Études) des solutions nouvelles et industrialisables, en vue de l'application aux futurs véhicules.

Le GAPP est doté de moyens propres au travail hors cycle. Cette structure en cours de mise en place, est une équipe multidisciplinaire, regroupant les différentes spécialités nécessaires, et travaillant en symbiose totale avec tous les secteurs concernés du Groupe Renault: en particulier le B. E., le laboratoire, la Division Carrosserie Montage, les Achats, la D.P.I.A. et la C.P.I.O., mais aussi les fournisseurs extérieurs (matière, machines, tranformateurs).
Des programmes probatoires, sur pièces représentatives, pourront aller jusqu'à l'application, en petite série, sur des véhicules existants, pour déterminer et maîtriser toutes les incidences industrielles et économiques de pièces plastiques nouvelles, en carrosserie.

En conclusion, les nouvelles applications des plastiques dans l'automobile de grande série sont un nouveau défi auquel Renault, qui avait été un pionnier dans ce domaine avec notamment les boucliers, se devait de répondre, mais en minimisant les risques.

La création du GAPP, et les efforts importants de recherche et développement des directions concernées devrait donc permettre à Renault :

Ce document a été publié dans le Bulletin Technique Renault de mai 1985. Les auteurs ne sont pas mentionnés. Tous les progrès espérés ne se sont pas réalisés, les métallurgistes et les outilleurs ayant parallèlement fait d'énormes progrès.
Conversion en fichiers HTML en août 2013 (avec quelques corrections de fautes de frappe) "plastique_auto_01.htm à plastique_auto_08.htm "

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