Quels matériaux sont utilisés dans la fabrication de carrosseries automobiles?

Les matériaux pour les carrosseries automobiles sont divers, ces matériaux sont utilisés pour obtenir les avantages, les qualités ou les caractéristiques que chacun d'eux peut offrir. Par conséquent, on trouve souvent des composants, des structures ou des carrosseries de véhicules dans lesquels des éléments de nature différente sont combinés.

En règle générale, les principales raisons qui déterminent l'existence de divers matériaux dans la fabrication du corps sont les objectifs à atteindre réduction du poids et augmentation de la solidité et de la sécurité de la collection grâce à l'utilisation de matériaux plus légers mais plus durables.

Matériaux de base pour carrosseries de voitures

Les matériaux qui ont été principalement utilisés dans la production de carrosseries au cours des dernières années sont les suivants :

•  Alliages de fer: acier et aciers alliés
• Alliages d'aluminium
• Alliages de magnésium
• Plastiques et leurs alliages, même renforcés
• Résines thermodurcissables avec fibre de verre ou carbone
• Verre

Des cinq matériaux utilisés pour les carrosseries de voitures, l'acier est le plus utilisé, suivi du plastique, de l'aluminium et de la fibre de verre, qui sont actuellement moins utilisés sur les VUS. De plus, pour certains véhicules haut de gamme, les composants en magnésium et fibre de carbone commencent à s'intégrer.

En ce qui concerne le rôle de chaque matériau, il convient de noter que l'acier est présent dans la plupart des voitures, en particulier dans les classes moyennes et basses. Aussi sur les voitures de milieu de gamme, vous pouvez souvent trouver des pièces en aluminium, comme un capot, etc. Et vice versa, quand il s'agit de voitures haut de gamme, les pièces en aluminium ont un avantage. Il existe sur le marché des voitures avec des carrosseries presque entièrement en aluminium, comme l'Audi TT, l'Audi Q7 ou le Range Rover Evoque.

Il convient également de noter que les jantes peuvent être en acier forgé, décorées de bouchons en plastique ou en alliage d'aluminium ou de magnésium.

D'autre part, le plastique est présent de manière très significative dans les voitures modernes (jusqu'à 50% des pièces, dans certaines voitures - plastique), en particulier à l'intérieur de la voiture. En ce qui concerne les matériaux de la carrosserie, le plastique se retrouve dans les pare-chocs avant et arrière, les kits de carrosserie, les boîtiers de carrosserie et de rétroviseur, ainsi que les moulures et certains autres éléments décoratifs. Il existe des modèles Renault Clio qui ont des ailes avant en plastique ou un autre exemple moins courant, comme la Citroën C4 Coupé qui est monté sur la porte arrière, en matière synthétique.

Le verre est suivi des plastiques, généralement utilisés pour renforcer le plastique, formant un matériau composite pour les composants structurels tels que les pare-chocs avant et arrière. De plus, des résines thermostables de polyester ou d'époxy sont également utilisées, formant ainsi des composites. Ils sont principalement utilisés dans les accessoires. pour le réglage bien que dans certains modèles de Renault Space, la carrosserie soit entièrement fabriquée à partir de ce matériau. Ils peuvent également être utilisés dans certaines parties de la voiture, comme les ailes avant (Citroen C8 2004) ou à l'arrière (Citroen Xantia).

Technique caractéristiques et classification des principaux matériaux utilisés dans la fabrication des carrosseries

Étant donné que divers matériaux de carrosserie peuvent être endommagés et nécessiter une réparation en atelier, il est nécessaire de connaître leurs caractéristiques afin d'apporter les processus de réparation, d'assemblage et de connexion, dans chaque situation spécifique.

Alliages de fer

Le fer, en tant que tel, est un métal mou, lourd et très sensible aux effets de la rouille et de la corrosion. Malgré cela, le matériau est facile à former, forger et souder et est économique. Le fer utilisé comme matériau pour les carrosseries automobiles est allié à un faible pourcentage de carbone (0,1 % à 0,3 %). Ces alliages sont appelés aciers à faible teneur en carbone. De plus, du silicium, du manganèse et du phosphore sont également ajoutés pour améliorer les propriétés mécaniques, directement ou indirectement. Dans d'autres cas, les additifs ont des objectifs plus spécifiques, la dureté de l'acier est affectée par des alliages contenant un certain pourcentage de métaux tels que le niobium, le titane ou le bore, et des méthodes de traitement spéciales sont utilisées pour améliorer les caractéristiques, telles que la trempe ou le revenu pour produire des aciers plus résistants ou présentant un comportement de collision spécifié.

D'autre part, une diminution de la sensibilité à l'oxydation ou aux améliorations cosmétiques est obtenue en ajoutant un petit pourcentage d'aluminium, ainsi qu'en galvanisant et en galvanisant ou en aluminisant.

Par conséquent, selon les composants inclus dans l'alliage, les aciers sont classés et sous-classés comme suit:

• Aciers, unis ou emboutis.
• Aciers à haute résistance.
• Acier de très haute résistance.
• Acier ultra-haute résistance: haute résistance et ductilité (Fortiform), avec bore, etc.

Pour déterminer avec précision que l'élément de la voiture est en acier, il suffit d'effectuer un test avec un aimant, tandis qu'un type spécifique d'alliage peut être trouvé en se référant à la documentation technique du fabricant.

Alliages d'aluminium

L'aluminium est un métal mou dont la résistance est inférieure de plusieurs niveaux à celle de la plupart des aciers et qui est plus coûteux et difficile à réparer et à souder. Cependant, il réduit le poids par rapport à l'acier jusqu'à 35 %. et n'est pas sujet à l'oxydation, à laquelle les alliages d'acier sont sensibles.

L'aluminium est utilisé comme matériau pour les carrosseries de voitures, ainsi que ses alliages avec des métaux tels que le magnésium, le zinc, le silicium ou le cuivre, et peut également contenir d'autres métaux tels que le fer, le manganèse, le zirconium, le chrome ou le titane pour augmenter leurs propriétés mécaniques . Si nécessaire, pour améliorer le comportement de ce métal lors du soudage, du scandium y est également ajouté.

Les alliages d'aluminium sont classés selon la série à laquelle ils appartiennent, de sorte que tous les alliages les plus utilisés dans l'industrie automobile font partie des séries 5000, 6000 et 7000.

Une autre façon de classer ces alliages est par la possibilité de durcissement. Ceci est possible pour les séries d'alliage 6000 et 7000, alors que la série 5000 ne l'est pas.

Matériaux synthétiques

L'utilisation du plastique a augmenté en raison de son faible poids, des grandes capacités de conception qu'il offre, de sa stabilité à l'oxydation et de son faible coût. Au contraire, ses principaux problèmes sont qu'il détériore les performances dans le temps, et il y a aussi des difficultés avec le revêtement, qui nécessite plusieurs processus minutieux de préparation, de support et de récupération.

Les polymères utilisés dans l'industrie automobile sont regroupés comme suit:

• Thermoplastiques, tels que le polycarbonate (PC), le polypropylène (PP), le polyamide (PA), le polyéthylène (PE), l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) ou des combinaisons.
• Thermodurcissables comme les résines, les résines époxy (EP), les plastiques renforcés de fibre de verre (GRP) comme PPGF30, ou les résines de polyester non saturées (UP).
• Élastomères

Le type de plastique peut être identifié par son code d'étiquetage, sa documentation technique ou certains tests.

Verre

Selon la position qu'ils occupent, la vitre de la voiture est divisée en:

• Vitres arrières
• Pare-brise
• Fenêtres latérales
• Verre de sécurité

Concernant le type de verre ils diffèrent:

• Verre feuilleté. Composé de deux verres collés ensemble par un plastique polivinil butiral (PVB), qui reste pris en sandwich entre eux. L'utilisation d'un film élimine le risque de casse du verre, permet de teinter ou d'assombrir et favorise l'adhérence.
• Verre trempé. Il s'agit de verre trempé pendant le processus de fabrication, combiné à une forte compression. Cela augmente considérablement le point de rupture, bien qu'après avoir dépassé cette limite, le verre se brise en de nombreux fragments.

L'identification du type de verre, ainsi que d'autres informations le concernant, se trouvent sur la sérigraphie / marquage sur le verre lui-même. Enfin, il convient de noter que les pare-brise sont une caractéristique de sécurité qui affecte directement la vue du conducteur, il est donc important de les maintenir en bon état, de les réparer ou de les remplacer si nécessaire en utilisant les méthodes de démontage, de montage et de collage des vitres, certifiées par les constructeurs.

Conclusion

L'utilisation de divers matériaux pour les carrosseries de voitures satisfait le besoin des fabricants de s'adapter aux fonctions spécifiques de chaque partie de la voiture. D'autre part, des exigences réglementaires strictes en matière de protection de l'environnement obligent à réduire le poids du véhicule, de sorte que le nombre de nouveaux alliages métalliques et matériaux synthétiques utilisés dans l'industrie automobile augmente.