16 avril 2015

Un plancher avant en composite sur une prochaine plateforme PSA

Jusqu’ici, l’emploi de grandes pièces en composite est réservé à des éléments de carrosserie ou à des ensembles indépendants tels que les modules de bloc avant ou les hayons. Sur la caisse en blanc, ces pièces composite sont répandues pour des fonctions semi-structurelles comme le plancher arrière, mais jamais encore pour celles structurelles, c’est-à-dire participant à la rigidité de la coque. Un plancher avant en composite sera donc une première mondiale – une solution qui avait été présentée au salon de Paris 2014 sur les démonstrateurs Peugeot 208 HYbrid Air 2L et Citroën C4 Cactus AIRFLOW 2L du programme « véhicule 2L/100 km ».

PSA Peugeot Citroën a donné son feu vert à cette conception qui sera utilisée sur la prochaine plateforme de segment A et B annoncée pour 2019/2020. Le constructeur a la responsabilité de l’intégration du plancher alors que la société française Plastic Omnium prend en charge le développement des pièces au centre de recherche et de développement de Sigmatech installé à 40 km de Lyon

Le plancher en composite thermodurcissable est constitué de 4 panneaux : un occupant toute la surface (environ 1,5 x 1,5 m), deux autres couvrant chaque place avant et le logement des pieds des passagers arrière et un dernier placé en-dessous. La rigidité est obtenue par les différentes ondulations de chaque pièce collée et rivetée entre-elles. Ce plancher de 25 kg, qui remplace le traditionnel en acier constitué de 34 éléments, abaisse la masse de 8 kg.

Les pièces sont fabriquées en polymère renforcé de deux couches de fibres de verre, les fibres étant coupés et non pas longues afin de donner une rigidité multidirectionnelle. La matière est présentée en panneau compressé et pré-imprégné de résine vinylester. Les panneaux sont découpés au laser, puis préformés par un robot pour éviter des déchirements et enfin formés et rigidifiés dans une presse chauffant à environ 100°C. Le refroidissement est réalisé dans un gabarit pour maintenir la forme désirée. La matière atteint alors un module de Young de 17'000 Mpa. Chaque pièce est ensuite ébavurée et découpée par un jet d’eau de 0,2 mm de diamètre sous 3800 bars et atteignant Mach 2 ! L’emploi du procédé de fabrication continue SMC (Sheet Moulding Compound) permet de réduire le temps de cycle à 2 min et d’atteindre une production journalière de 450 pièces par ligne totalement automatisée.

Les tests de collision latérale et longitudinale ont été validés, le plancher devant plier sans rompre. Le moyen de fixation à la caisse n’est pas encore déterminé.

La future plateforme sera disponible en plusieurs dimensions mais la zone du plancher sera commune. Cette innovation a remporté le « JEC Innovation Award » au salon JEC Composite 2015 de Paris.

Plastic Omnium propose déjà des nouvelles solutions d’allègement en matière composite en remplacement des pièces en métal et redéfinition de fonctions. L’équipementier est notamment numéro 1 mondial en production de pare-chocs et d’équipements en carburant. Il produit également des planchers de coffre et des hayons thermoplastique/thermodur ou thermoplastique et inserts métalliques tels que celui de la Peugeot 308. Jean Paul Moulin, Directeur Recherche Innovation - Plastic Omnium Auto Exterior : « Les opportunités du marché du hayon en composite est énorme car 97% des hayons sont encore fabriqués en acier. D’autres projets sont à l’étude, par exemple des éléments en fibres de carbone ou hybride fibres de carbone/fibres de verre pour des planchers, des pieds milieu, des hayons et des pavillons. Le choix dépend des besoins en rigidité et en absorption d’énergie, ainsi que de l’équation économique ».



  Yvonnick Gazeau

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