Fabrication de produits en tôle sans défauts
Quel est le point commun entre les voitures, les avions, les canettes de bière, les machines à laver, les tables chirurgicales et les ustensiles de cuisine? Ils dépendent de la tôle. La tôle, l’une des formes fondamentales utilisées dans le travail des métaux, est une fine pièce plate de métal profilée par un processus industriel. «La tôle est un matériau essentiel dans une variété de produits tellement étendue, qu’un profilage fiable de la tôle constitue un processus de fabrication crucial», explique Eduard Piqueras Jover, coordinateur du projet de recherche collaborative et d’innovation à Eurecat, le centre technologique de Catalogne. Le profilage de la tôle est un processus industriel utilisé pour créer une pièce métallique. Au lieu de découper et de sortir la pièce de la tôle, le processus de profilage applique une force à la tôle, lui donnant ainsi la forme souhaitée. Ce procédé est toutefois loin d’être simple. «La difficulté réside dans le fait que les tôles hautes performances d’aujourd’hui sont sujettes à des fissures et que leur degré de profilage est limité», explique Eduard Piqueras Jover. «Il est en outre encore plus difficile de prévoir comment une tôle spécifique va réagir au profilage.»
Résoudre les problèmes courants du profilage de la tôle
FormPlanet (Sheet metal forming testing hub) répond à ce défi. Développé grâce au soutien d’un financement de l’UE, FormPlanet est un banc d’essai d’innovation ouverte proposant des méthodologies avancées de caractérisation des tôles, des mesures non destructives en cours de processus et une gamme d’approches de modélisation. Les méthodes innovantes développées dans le cadre du projet apportent des solutions à des problèmes industriels courants dans le domaine du profilage de la tôle. Ces problèmes concernent notamment la fissuration des bords, la fragilisation par l’hydrogène, les fissures liées au profilage et les performances imprévues des pièces, qui peuvent toutes causer des pertes de productivité ou induire des erreurs d’évaluation de la qualité. «FormPlanet propose des techniques permettant d’optimiser les processus de développement et de profilage des tôles à haute résistance, améliorant ainsi le processus de fabrication de pièces complexes et légères», souligne Eduard Piqueras Jover. Les méthodes avancées de caractérisation et de modélisation de la plateforme se sont avérées efficaces pour améliorer la prédiction des performances des tôles et réduire les pertes de production. Sur la base de tests, de démonstrations et d’études de cas, le projet a démontré que les entreprises qui ont adopté la plateforme FormPlanet dans leur flux de travail ont amélioré leurs processus de fabrication et de profilage. «Les entreprises participantes ont trouvé des solutions à leurs problèmes de fabrication de tôles à haute résistance ou de pièces complexes répondant à des critères d’allègement et de haute performance», explique Begoña Casas, coordinatrice technique de FormPlanet chez Eurecat. En outre, en raccourcissant les étapes de R&D et d’industrialisation, les méthodologies de test de la plateforme permettent également de réduire le temps nécessaire à la mise sur le marché de nouveaux matériaux légers. Par ailleurs, les nouvelles méthodes réduisent la durée et la complexité des tests, ainsi que le nombre d’éprouvettes nécessaires, ce qui améliore considérablement la rentabilité des méthodes de caractérisation.
Un guichet unique pour la caractérisation des tôles
Selon Daniel Casellas, directeur scientifique chez Eurecat, la plateforme FormPlanet permettra aux fabricants de prédire la performance des pièces et de garantir un processus de production exempt de tout défaut. «Notre banc d’essai offre les services les plus innovants de caractérisation, de modélisation et de tests de qualité des tôles disponibles en Europe», explique Daniel Casellas. «Pour les industries du profilage de la tôle, cet outil est tout bonnement révolutionnaire.» FormPlanet et ses méthodes innovantes seront bientôt accessibles à l’industrie européenne du profilage de la tôle via une entité indépendante. Eurecat et ses partenaires Letomec et COMTES FHT, procèdent actuellement à la création de cette entité, qu’ils espèrent lancer début 2023. «Cette nouvelle entité nous permettra de proposer un guichet unique pour la caractérisation, la modélisation et le contrôle de la qualité des tôles, accompagné de services complémentaires tels que le conseil technique et commercial», ajoute Begoña Casas. Parallèlement au lancement de la nouvelle entité, l’équipe du projet poursuit l’amélioration et la démonstration des services innovants de caractérisation et de modélisation déjà disponibles via la plateforme FormPlanet.
Mots‑clés
FormPlanet, tôle, profilage de la tôle, innovation ouverte, banc d’essai, métallurgie, fabrication, processus industriel, pièce métallique