13 novembre 2009

La coque fibres de carbone triple procédé de la Lexus LFA

Lexus LFA

Le lancement de la LFA constitue une nouvelle étape de développement de Lexus. Cette supersportive est animée par un nouveau moteur V10 4,8 litres puissant et sophistiqué qui développe 412 kW (560 ch) à 9000 tr/min et un couple de 480 Nm. La Lexus LFA passe le 0 à 100km/h en 3,7 secondes et sa vitesse maximale est de 325 km/h.

La conception du châssis et de la carrosserie a été guidée par la nécessité de limiter au maximum le poids total du véhicule, ce qui explique le choix extrême de la fibre de carbone (CFRP) au dépend de l’aluminium. L’équipe de développement a pu puiser dans le savoir-faire de Toyota Motor Corporation, héritage de son rôle dans l’industrie textile, pour développer la structure CFRP de la LFA. Les métiers à tisser conventionnels ont été remplacés par des modèles tridimensionnels destinés aux fibres de carbone.

Trois procédés de moulage du CFRP sont utilisés en fonction de la sollicitation dynamique, de la géométrie et de l’implantation. Le procédé de pré-imprégnation à la main des feuilles de fibres de carbone avec de la résine liquide thermodurcissable avant moulage, chauffage et mise sous presse dans un four, a été essentiellement réservé à la fabrication de l’habitacle en raison de son coût et de la main-d’œuvre nécessaire. Il permet de créer une structure extrêmement rigide et stable. Le CFRP destiné à la fabrication du plancher intégré, du tunnel de transmission, du pavillon et du capot est obtenu à partir d’un procédé de moulage par transfert de résine (RTM). La résine liquide est appliquée sur les fibres de carbone sèches préformées avant thermo-polymérisation. Le procédé de moulage par compression (Sheet Moulding Compound Process) utilisant des fibres courtes, pressées à chaud dans un moule, est employé pour la fabrication des montants arrière et de leurs supports ainsi que pour le plancher arrière.

Le CFRP a également été utilisé pour réaliser le support de capot en remplacement des vérins hydrauliques conventionnels, plus lourds. Parallèlement au développement du CFRP pour Lexus, l’équipe LFA a aussi travaillé sur la liaison problématique entre les fibres de carbone et les composants en métal. Alors que la plupart des procédés utilisent un insert en aluminium qui vient s’ancrer dans le CFRP, l’équipe a préféré employer des collets en aluminium avec des brides.

Le CFRP apporte un gain de poids estimé à 100 kg par rapport à une structure équivalente en aluminium. Il représente 65% du poids de la caisse en blanc, le reste étant en aluminium.

La Lexus LFA sera assemblé à la main dans un atelier dédié de l’usine de Motomachi à Toyota City. La production totale n’excédera pas 500 exemplaires, à un rythme mensuel maximal de 20 véhicules.

  Yvonnick Gazeau

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