Du nouveau dans la fabrication de voitures
Les énergies renouvelables, le changement climatique et les émissions de carbone deviennent des priorités urgentes pour le XXIe siècle, et l'industrie cherche courageusement de nouveaux moyens pour relever ces défis. Une approche très prometteuse et récemment adoptée pour radicalement réduire la pollution et les émissions des véhicules consiste à utiliser des alliages beaucoup plus légers pour fabriquer les voitures, et même les avions. Cette approche réduirait considérablement la quantité de carburant nécessaire et les coûts de fabrication, rendant ces véhicules plus écologiques que jamais. Pour soutenir cet objectif, le projet LOCOLITE (An industry system enabling the use of a patented materials processing technology for low cost forming of lightweight structures for transportation industries), financé par l'UE, a développé de nouveaux matériaux brevetés. Dirigé par une équipe de l'Imperial College London au Royaume-Uni, le projet a développé une technologie peu coûteuse pour fabriquer des éléments de carrosserie de forme complexe avec des alliages d'aluminium à haute résistance, en utilisant une technologie brevetée appelée traitement thermique de mise en solution, formage et trempe de matrice à froid (HFQ). «Par rapport aux structures de carrosserie en aluminium destinées aux véhicules particuliers et actuellement produites de façon traditionnelle, les coûts de fabrication pourraient baisser de 30 à 40 %», explique le professeur Jianguo Lin de l'Imperial College London, l'un des partenaires du projet. «D'autre part, le coût de conception d'un nouveau modèle de voiture pourrait être réduit de 25 à 35 millions d'euros, car de nombreux composants de petite taille peuvent être combinés en un seul.» Les chiffres sont impressionnants et parlent d'eux-mêmes: des études récentes ont montré une réduction du poids des composants pouvant atteindre 55 %, en fonction des qualités d'alliages d'aluminium sélectionnées. Cette réduction du poids permet des économies de carburant comprises entre 20 et 25 %, et des réductions des émissions de dioxyde de carbone (CO2) pouvant atteindre 35 %, selon les modèles et les marques. Les voitures électriques tireront également profit de cette technologie, qui assurera une augmentation de l'autonomie pouvant atteindre 35 %, ce qui leur assurera une viabilité commerciale sans précédent. Poussée par l'intérêt immédiat des constructeurs automobiles, cette technologie a été adoptée par un spécialiste britannique du formage des métaux, Impression Technologies Ltd, une société dérivée de la technologie brevetée, qui a mis en place la première chaîne de production HFQ au monde, construite par AP&T (Suède). «La commercialisation a commencé avec des constructeurs de niche du Royaume-Uni, comme Aston Martin et Lotus Cars, afin de démontrer sur le terrain les avantages de la technologie», fait remarquer le professeur Lin. La prochaine étape du processus de commercialisation consistera à fabriquer ces nouveaux éléments peu coûteux et à faibles émissions pour des voitures haut de gamme de constructeurs comme Audi, BMW, Jaguar et Mercedes. «Nous travaillons maintenant à ce que ces marques utilisent cette technologie dans les 2 ou 3 ans à venir», explique le professeur Lin. Il ajoute que la poursuite de la commercialisation devrait concerner des modèles plus économiques, à savoir les véhicules de classe C et D, dans 5 à 7 ans. En dehors de l'industrie automobile, des fabricants de camions, de cars, de trains et d'avions ont exprimé leur intérêt. En ce qui concerne les camionnettes, les bus et les trolleybus, les économies de carburant devraient atteindre 20 %, avec une réduction des émissions de CO2 pouvant atteindre 30 %, ouvrant la voie à des transports et à une logistique publiques plus écologiques. Des économies de matériaux considérables sont également attendues pour le secteur aéronautique. «Nous avons réussi à former des composants spécifiquement destinés aux avions, qui pourraient diviser par cinq les coûts de fabrication par rapport aux technologies actuelles, avec lesquelles 95 à 97 % des matériaux sont éliminés par usinage.» Le secteur de l'électronique a également exprimé un fort intérêt pour l'aluminium HFQ, particulièrement pour les boîtiers d'appareils électriques et électroniques tels que les téléphones mobiles. «Dans les deux années à venir, nous devrions voir des applications dans ces secteurs», déclare le professeur Lin. Au-delà de la réduction de la pollution causée par les véhicules et de la réduction des coûts de fabrication, d'autres économies découlent du recyclage. «L'aluminium peut facilement être recyclé et ce recyclage ne demande que 5 % de l'énergie nécessaire à la production d'aluminium», fait remarquer le professeur Lin. «En utilisant de l'aluminium recyclé, on pourrait considérablement réduire les coûts en matériaux.» Grâce à la technologie HFQ, la fabrication de véhicules est à l'aube d'une révolution écologique, et d'autres industries devraient bientôt suivre.
Mots‑clés
Fabrication de voitures, alliages d'aluminium, formage à chaud, traitement thermique de mise en solution, formage et trempe de matrice à froid, HFQ
