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Économiser, protéger, durer

Propos recueillis par Michel Le Toullec Photo : Laurent Weyl
- Pour Industrie et Technologies, Gérard Maeder, directeur de la direction de l'ingénierie des matériaux de Renault, détaille les trois axes principaux de R&D sur les matériaux privilégiés au Technocentre : la sécurité des passagers en cas de crash et celle des piétons en cas de chocs à faible vitesse, l'environnement et la durabilité. Des thèmes qui sont toujours étudiés en partenariat dans des groupes de travail nationaux ou dans le cadre de programmes européens.

Industrie et Technologies : Quels sont les principaux axes de la R&D sur les matériaux au Technocentre de Renault ?

Gérard Maeder : Le développement des matériaux est lié à trois enjeux majeurs : la sécurité, l'environnement et la durabilité. Dans le domaine de la sécurité, nous augmentons la quantité de métaux à haute résistance sur nos véhicules. Par ailleurs, nous réfléchissons à l'utilisation de mousses polymères ou métalliques afin de limiter les conséquences d'un choc avec un piéton même à petite vitesse.

Côté environnement, l'un des principaux leviers réside dans l'allégement : avec les constructeurs européens, nous nous sommes engagés à limiter les émissions de CO2 à 140 g/km d'ici à 2008. Nous comptons y parvenir, entre autres, avec le recours à des matériaux à basse densité et des solutions multimatériaux permettant de gagner du poids sans perdre de la résistance. L'autre levier est, bien sûr, le recyclage des matériaux.

Enfin, sur le plan de la durabilité, l'axe principal de recherche porte sur l'amélioration de la tenue des matériaux aux diverses sollicitations. Il s'agit notamment d'optimiser la tenue à la corrosion des pièces métalliques et au vieillissement ou à la fatigue des composants en plastique et en composite.

I. T. : Plus précisément, quels sont vos travaux en cours dans le domaine des métaux ?

G. M. : La tendance chez Renault est à l'utilisation croissante d'aciers à haute ou très haute limite élastique (HLE ou THLE) pour les pièces de structure. Ce sont les matériaux de choix pour la sécurité, et leurs procédés sont maintenant maîtrisés. Sur la Laguna II et la Vel Satis, ces aciers sont devenus majoritaires par rapport aux aciers plus traditionnels, ce qui est pratiquement un record parmi les constructeurs d'automobiles. La première utilisation des aciers à très haute limite élastique - particulièrement résistants aux crashs - concernait des poutres de pare-chocs. La prochaine application sera lancée courant 2004 et portera sur le renfort de pied milieu.

À propos des alliages d'aluminium, nos développements concernent essentiellement les ouvrants comme les portes ou le capot. En revanche, nous n'envisageons pas les solutions du type cage à oiseaux, comme chez Audi ou Jaguar. Nous misons actuellement beaucoup sur des solutions hybrides à base d'acier et d'aluminium et travaillons sur les questions d'assemblage de ces deux types de matériaux. Dans le cadre du projet A3FL, nous étudions avec Pechiney l'assemblage acier/aluminium par faisceau laser. Un autre projet, dénommé Traic, porte sur le collage structural d'un train arrière en acier/aluminium.

I. T. : Vous mettez donc fortement l'accent sur le couple matériau-procédé...

G. M. : En effet, c'est la pièce dans son ensemble qui nous intéresse, pas seulement les matériaux qui la constituent. Nous participons ainsi à d'autres programmes nationaux de recherche sur les procédés avec des industriels et des universitaires. Quelques exemples : le projet Odas vise à optimiser les distorsions d'assemblages soudés, Lasat porte sur la détermination de l'adhérence de revêtements multicouches par choc laser et Macarena est dédié à la modélisation du crash de structures réelles réalisées par emboutissage, montage ou assemblage.

I. T. : Quels sont vos développements sur les plastiques et les composites ?

G. M. : Renault a une longue expérience de ces matériaux, notamment dans les éléments de carrosserie : toutes les ailes de nos modèles sont en alliage thermoplastique, sauf pour la Vel Satis où le composite SMC [Sheet molding compound] est utilisé. Nous développons aussi des solutions de sécurité pour les piétons comme des mousses installées derrière le bouclier ou des cônes en composites à absorption de chocs. Pour les pièces de peau, plusieurs axes de recherche sont en cours, notamment sur l'amélioration de l'état de surface des pièces peintes et l'utilisation de nouvelles solutions de renfort.

Nous avons été ainsi parmi les premiers, il y a environ cinq ans, à utiliser des alliages thermoplastiques renforcés par des nanotubes de carbone pour la production des ailes. C'est le moyen qui avait été trouvé pour améliorer la tenue au fluage à haute température de ces pièces qui, chez nous, sont montées avant la cataphorèse. Mais nous venons tout juste de stopper cette production coûteuse par l'emploi d'un autre alliage thermoplastique. Nous travaillons par ailleurs - avec notamment Volkswagen, DaimlerChrysler et Volvo - sur des composites à base de fibres de carbone à bas coût pour des pièces de structure.

I. T. : Avez-vous d'autres projets en cours sur les nanomatériaux ?

G. M. : Nous croyons surtout aux nanocomposites, où une matrice polymère est chargée de nanoparticules permettant d'en améliorer les propriétés mécaniques, d'en abaisser le coefficient de dilatation thermique... Dans le cadre du 6e PCRD, nous sommes partenaires du futur programme Nanocompedge sur ce thème qui devrait durer cinq ans. En revanche, l'intérêt des nanotechnologies visant à améliorer les caractéristiques mécaniques des alliages métalliques paraît plus limité étant données les performances déjà élevées des solutions existantes.

LES CHIFFRES CLÉS

La R&D chez Renault - 102,3 millions d'euros pour la R&D en 2004 (96,5 millions en 2003), soit 5 % du chiffre d'affaires - 11 929 personnes (dont environ 300 à la Dimat, direction des matériaux) - 532 brevets déposés en 2003

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