PRocédé INdustriel Compact pour l'Emboutissage à Chaud des Aciers Trempants – PRICECAT

Afin de réduire les émissions de CO2, les constructeurs ont obligation de proposer à partir de 2020 des véhicules automobiles avec une émission maximale de 95 grammes de CO2/km contre 130 grammes actuellement. Pour atteindre cet objectif, les constructeurs sont actuellement à la recherche de solutions innovantes d’allègement. Les aciers trempants au bore sont des très bons candidats : grâce aux très hautes performances mécaniques qu’ils proposent, les constructeurs peuvent ainsi de réduire les épaisseurs de matière dans les pièces de structure tout en augmentant la sécurité de leurs véhicules et notamment les performances crash. L’utilisation des aciers trempants au bore est en plein développement et la très grande majorité des constructeurs intègre déjà cette technologie dans leur nouveaux véhicules série et concepts de caisse en blanc. L’utilisation de ces aciers reste cependant actuellement limitée pour des raisons process, en effet le procédé thermomécanique d’emboutissage à chaud, associé à ces aciers, est basé sur un refroidissement rapide des pièces après mise en forme afin d’obtenir les propriétés mécaniques visées. Les pièces formées par ce procédé sont donc de complexité et d’inertie géométrique limitée, et toute opération de reprise s’avère très délicate. Le coût engendré par ce procédé est aussi un facteur limitant pour les constructeurs. En effet, ce procédé reste très lourd en investissement : les chaînes de productions occupent une surface au sol importante et des équipements onéreux et consommateurs d’énergie (four, découpe laser, robots…). L’immobilisation presse nécessaire au procédé impose des cadences faibles de quelques pièces à la minute (en moyenne 3) ce qui pénalise le retour sur investissement.

L’objectif du projet collaboratif proposé est de développer la connaissance scientifique et technologique pour servir l’éco-conception d’un procédé intégré d’emboutissage à chaud à suivre. Ce procédé permettra de concilier les très hautes propriétés mécaniques des pièces embouties à chaud avec les possibilités de mise en forme des outils à suivre. Il permettra donc d’obtenir des pièces très complexes avec des propriétés mécaniques très élevées qui sont aujourd’hui infaisables. L’efficience de cette technologie en rupture avec les procédés industriels actuels sera démontrée au travers de développements scientifiques et d’études technologiques qui aboutiront à la conception d’un outil de production industriel. Cet outil repoussera les limites actuelles de l’allègement en proposant de nouvelles possibilités de design et des opportunités d’intégration de fonction très étendues pour les aciers trempants. L’outil à suivre d’emboutissage à chaud intégrera par ailleurs des technologies innovantes permettant de passer d’une bobine d’acier trempant à la pièce finale au travers d’une seule presse avec une cadence élevée : 10 pièces à la minute seront produites avec le procédé d’emboutissage à chaud avec outils à suivre contre 3 avec le procédé d’emboutissage à chaud actuel. Au final ce qui nécessite actuellement une ligne entière de production, se retrouvera dans un seul et même outil sous une seule et même presse, ce qui présentera un avantage économique certain, en plus des gains importants de productivité. Pour mener à bien ce projet, nous nous appuyons sur les compétences et le savoir faire d’acteurs universitaires et industriels reconnus dans leurs domaines et implantés au cœur de nos régions. Ce partenariat est aussi encouragé par les bonnes relations issues de précédents projets internes de développement réalisés en collaboration entre ces différents partenaires.

La force de ce projet est de répondre à deux des problématiques principales du monde de l’automobile : la diminution des coûts de production et l’allègement des caisses en blanc en apportant une solution concrète et rapidement applicable.