Nouvelle technologie composite pour un siège automobile sans métal

En collaboration avec Faurecia, l’un des leaders mondiaux de l’équipement automobile dont la maison mère se trouve à Nanterre, en banlieue parisienne, BASF a mis au point un dossier de siège basé sur de nouvelles techniques de plasturgie. Le troisième partenaire de cette équipe de développement, la société Performance Materials Corporation (PMC) est, quant à elle, implantée à Camarillo, en Californie (États-Unis). Cette dernière développe et fabrique des matériaux, des composants et des sous-ensembles à base de thermoplastiques renforcés de fibres continues (CFRT  ou Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic).  Ces matériaux composites offrent un rapport résistance/poids et rigidité/poids très élevé qui leur permet d’améliorer les performances structurelles d’applications très diversifiées.

Depuis le dernier prototype du siège qui avait été exposé fin 2009 au Salon de l’Auto de Los Angeles, le concept a été optimisé. Faurecia le commercialisera sous le nom de SUSCO 1.5 (abréviation de « Sustainable comfort » ou confort durable) mais, selon l’équipementier, les premiers modèles de série n’arriveront que dans quatre ans environ.

Un logiciel d’IAO prédit le comportement de composants à fibres

L’idée de base était de remplacer l’armature métallique existante par une pièce monobloc en matière plastique, qui permettrait de limiter la quantité de mousse et d’habillage. Effectivement, le dossier SUSCO 1,5 pèse environ 20 % de moins que celui d’un siège automobile classique et s’amincit d’environ 30 mm, un atout important pour l’allègement. Grâce aux possibilités offertes par ce matériau composite, il allie le confort à un design moderne et haut de gamme, aux parois minces, qui augmente la liberté de création et l’impression d’espace.

La structure du dossier se compose de couches de matières plastiques renforcées de fibres continues, qui, dans un second temps, sont surmoulées d’un nouveau grade Ultramid que BASF a spécialement élaboré pour ce projet. Ce nouveau grade de polyamide BASF offre des propriétés mécaniques particulièrement choisies, qui lui procurent des caractéristiques sur mesure permettant de l’associer à des structures à fibres continues.

Dans ce projet, l’expertise des matériaux et techniques ainsi que le savoir-faire en matière de construction et de production industrielle de sièges sont associés. Comme pour d’autres pièces automobiles complexes, la mise au point du renforcement par des fibres continues passe d’abord par la simulation du comportement en cas d’accident (résistance au crash). BASF a pu aider Faurecia grâce à Ultrasim, son logiciel de simulation qui, pour l’occasion, a fait l’objet d’une extension particulière afin d’intégrer les données relatives aux matières plastiques renforcées de fibres continues. En effet, ce logiciel d’IAO est désormais capable de prédire avec fiabilité le comportement, en cas d’accident, de composants présentant une anisotropie (des fibres) et une teneur en fibres très élevées.