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Futur, Les tendances, Innovation

Voitures électriques, impression 3D et développement durable : le plastique sera-t-il le héros des défis de l'automobile en 2020

21 février 2020

L'innovation et le développement durable sont les mégatendances observées ces dernières années voire les principaux objectifs de l'industrie automobile pour 2020. Alors que l'industrie va dans cette direction, la quantité de plastique dans les voitures continue de croître.

La production de véhicules durables avec une consommation de carburant plus faible et moins de polluante, nécessite forcément une réduction de leur poids. Cet objectif peut être atteint en augmentant progressivement la présence de matériaux légers comme les thermoplastiques et la fibre de carbone, qui remplacent les composants métalliques. En revanche, l'automobile intensifie ses travaux sur les véhicules électriques et hybrides. À cet égard, les plastiques ouvrent de nouveaux horizons.

Ce sont des changements indispensables qui contribuent à la protection de l'environnement et permettent une adaptation aux réglementations gouvernementales les plus restrictives. Par exemple, le nouveau règlement européen sur les émissions de CO2 des voitures particulières et des camionnettes prévoit une réduction de 20 % en 2025 par rapport à 2021. Cette réduction atteindra jusqu'à 37,5 % en 2030 pour les voitures particulières et jusqu'à 31 % pour les véhicules de livraison. L'article Nouvelles normes d'émission de l'UE commencent, publié sur just-auto.com, contient une déclaration de l'Union européenne, dans laquelle nous lisons que « Le nouveau règlement réduira les coûts de consommation de carburant pour les consommateurs et renforcera la compétitivité de l'industrie automobile de l'UE, tout en stimulant l'emploi et en contribuant à la réalisation des engagements de l'UE au titre de l'accord de Paris ».

Pour répondre à ces nouvelles exigences, les industriels doivent progressivement adapter leurs processus de production. En conséquence, l'innovation est devenue une priorité aujourd'hui. Le bureau d’étude IDLab de Knauf Industries Automotive mène des recherches sur des solutions et des technologies qui ouvrent de nouveaux horizons pour l'application de plastiques comme le polypropylène expansé (PPE) et le polystyrène expansé (PSE) dans les voitures, et il développe et teste également de nouveaux produits contenant de nouveaux plastiques expansés. Nous sommes conscients des transformations profondes qui se produisent dans l'industrie automobile et du rôle de premier plan des fournisseurs. En 2020, Knauf continuera de développer la technologie numérique.

L'article Five 2020 Trends for the Automotive Industry, publié dans Autonomous Vehicle Technology, présente les perspectives de développement du marché des voitures électriques et attire l'attention sur une prise de conscience croissante de la question d'un modèle durable de mobilité et d'amélioration des performances automobiles (réduction de la production et des coûts d'exploitation de la batterie, tout en augmentant simultanément la capacité de la batterie). On prévoit qu'en 2030, 55 % des ventes de l'industrie automobile seront des véhicules entièrement électriques.

Bien entendu, pour atteindre un tel nombre, l'engagement dans les technologies innovantes est incontestablement nécessaire. L’automatisation de l’assemblage et de l’impression 3D, étroitement liée à la première, ouvre la voie au développement de nouvelles solutions, à la réduction de la consommation de matières premières et à l’amélioration à long terme de l’efficacité du secteur. Dans ce cadre, Knauf Industries Automotive mène des travaux de recherche et développement intensifs dans la conviction que l'avenir immédiat des procédés industriels est ancré dans une économie circulaire.

Le plastique, élément principal des technologies innovantes

Automatisation de la production chez Knauf Industries.
Automatisation de la production chez Knauf Industries.

Composites World, dans son rapport Les marchés : Automobile (2020), souligne que la conduite autonome et la mobilité électrique sont les deux principales tendances qui nécessiteront des produits plastiques et des technologies de transformation innovantes pour obtenir des produits de qualité encore meilleurs qui pourront combiner un nombre croissant de fonctions et de nouvelles technologies composites hautes performantes. Le marché sera caractérisé par une demande accrue de composants électroniques tels que des fiches et des connecteurs. Le texte indique également que les solutions associées au moulage par injection des plastiques seront la réponse au développement du marché des véhicules électriques.

Cela concerne, entre autres, des technologies telles que le surmoulage, dans lequel les empreintes fabriquées à partir de fibres tissées ou unidirectionnelles dans une matrice thermoplastique sont pressées en forme 3D, tandis que le plastique renforcé est moulé par injection dans la partie supérieure. De cette façon, des composants tels que des dossiers, des boîtiers d'airbag, des barres transversales de porte, des barres de pare-chocs et des composants de plancher peuvent être fabriqués.

L'article Ce sont les 8 tendances clés de l'impression 3D pour 2020 selon HP, publiées dans le 3D Printing Media Network, présente les avancées de l'automatisation des processus permettant une intégration parfaite des éléments métalliques et plastiques imprimés en 3D. L'impression 3D offrira prochainement des solutions immédiates permettant de créer des pièces résistantes à l'usure, d'ajouter un traitement de surface et même de fabriquer des moteurs avec des composants en plastique.

Le développement de cette technologie permettra aux industriels de générer moins de déchets et d'émettre moins de CO2. Le travail des ingénieurs et des concepteurs est d'une importance cruciale pour l'optimisation de la consommation de matériaux, même dans la conception de composants à géométrie complexe, afin de réduire le poids des véhicules et d'améliorer leur efficacité énergétique.

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