Partout dans le monde, les voitures s'efforcent d'obtenir une conception légère, et feuille d'aluminium est devenu le matériau privilégié pour les carrosseries légères.
L'emboutissage est une méthode de formage et de traitement qui applique une force externe sur des feuilles, des bandes, des tuyaux et des profilés à l'aide de presses et de matrices pour provoquer une déformation plastique ou une séparation afin d'obtenir des pièces (embouties) de la forme et de la taille souhaitées.
L'emboutissage et le forgeage sont deux procédés de transformation des matières plastiques (ou de traitement sous pression), collectivement appelés forgeage. Les flans emboutis sont principalement des tôles et des bandes d'acier laminées à chaud et à froid. 60 à 70 % des produits sidérurgiques mondiaux sont des tôles, dont la plupart sont embouties pour obtenir des produits finis.
La carrosserie, le châssis, le réservoir de carburant, la tôle du radiateur, le ballon de vapeur de la chaudière, l'enveloppe du conteneur, la tôle d'acier au silicium du moteur et les appareils électriques, etc., sont tous emboutis. On trouve également un grand nombre de pièces embouties dans les instruments, les appareils électroménagers, les vélos, les machines de bureau, les ustensiles de cuisine et autres produits.
Qu'est-ce que l'emboutissage de la tôle d'aluminium ?
Le traitement d'emboutissage est une technologie de production de pièces de produits ayant une certaine forme, taille et performances utilisant la puissance d'un équipement d'emboutissage conventionnel ou spécial afin que la feuille soit directement soumise à la force de déformation dans le moule et déformée. Le matériau en feuille, le moule et l’équipement sont les 3 éléments du traitement d’emboutissage.
La température d'emboutissage se divise en deux : l'emboutissage à chaud et l'emboutissage à froid. Le premier est adapté à l'usinage des tôles présentant une résistance élevée à la déformation et une faible plasticité ; le second, réalisé à température ambiante, est une méthode d'emboutissage couramment utilisée pour les tôles fines. Il s'agit de l'une des principales méthodes d'emboutissage métal-plastique (ou emboutissage), et fait également partie des techniques de formage des matériaux. L'outil utilisé pour l'emboutissage est appelé matrice d'emboutissage, ou matrice.
Une matrice est un outil spécialisé pour le traitement par lots de matériaux (métalliques ou non métalliques) afin d'obtenir les pièces à poinçonner requises. Les matrices jouent un rôle essentiel en emboutissage. Sans matrice répondant aux exigences, il est difficile de réaliser une production d'emboutissage en série ; sans matrice avancée, il est impossible de mettre en œuvre une technologie d'emboutissage avancée. Le procédé d'emboutissage, les matrices, l'équipement et les matériaux constituent les trois éléments du processus d'emboutissage, et les pièces à emboutir ne peuvent être obtenues que grâce à leur combinaison.
L'Audi R8 adopte une carrosserie entièrement en aluminium. Le matériau composite haute performance utilisé pour sa carrosserie est l'Audi Space Frame (AFS). Son poids total n'est que de 8 kg, soit moins de la moitié du poids du cadre en acier, mais sa robustesse et sa résistance aux chocs sont exceptionnelles. La carrosserie est composée à 210 % d'alliage d'aluminium et à 70 % de fibres de carbone renforcées (PRFC). Selon les propres termes d'Audi : « Mettre le bon matériau au bon endroit et en quantité adéquate ».
L'application de l'emboutissage de plaques d'aluminium
Actuellement, de nombreux constructeurs automobiles à travers le monde utilisent le procédé d’emboutissage de l’aluminium pour réduire le poids de leurs voitures.
La carrosserie de la Tesla Model S est composée à 97 % d'un alliage d'aluminium léger. Le coût d'un rouleau d'aluminium est de 30,000 50 dollars. Il faut entre 60 et 190 bobines d'aluminium différentes pour fabriquer une voiture entière. La carrosserie tout aluminium ne pèse que XNUMX kg.
La ligne de presses hydrauliques tandem Schuler SMG de Tesla est la plus grande d'Amérique du Nord et la sixième au monde, avec une capacité brute de 11,000 6 tonnes. Elle produit un emboutissage en aluminium toutes les 5000 secondes, ce qui permet de produire XNUMX XNUMX pièces par jour.
Le premier atelier de carrosserie entièrement en aluminium de Jaguar Chine a été achevé et mis en production à l'usine de Changshu (Chery Jaguar Land Rover). Le nouveau modèle, la XF à empattement long, sera commercialisé au second semestre de cette année. Le taux d'utilisation du nouvel alliage d'aluminium XF atteint 75 %, ce qui place Jaguar en tête de ses concurrents chinois.
La nouvelle usine Jaguar de Changshu est équipée de la ligne d'emboutissage servocommandée à 5 séquences la plus rapide au monde (3 secondes par ligne, ligne d'emboutissage servocommandée à grande vitesse) et de la ligne d'emboutissage mécanique la plus rapide au monde (4 secondes par ligne), permettant d'emboutir librement l'acier et l'aluminium. Le changement de matériau est fluide et 75 % des moules peuvent être utilisés aussi bien pour les lignes d'emboutissage servocommandées à grande vitesse que pour les lignes d'emboutissage mécanique.
En résumé, la voiture à carrosserie entièrement en aluminium est plus légère, plus économe en carburant, plus sûre, offre un meilleur contrôle de conduite et est plus résistante à la corrosion, ce qui constitue une tendance majeure dans le développement des automobiles légères à l'avenir.
En tant que premier procédé majeur de fabrication de carrosseries automobiles entièrement en aluminium, estampage d'aluminium Le processus de formage est appelé à connaître une évolution technologique. L'hydroformage, le formage par servomoteur ou le moulage par extrusion d'aluminium, solutions permettant d'atteindre un équilibre optimal entre capacité de production, qualité et coût, pourraient devenir la norme pour le formage par emboutissage de l'aluminium.
