L'utilisation croissante des plastiques dans l'industrie automobile répond à la nécessité de réduire le poids des véhicules et d'améliorer l'efficacité énergétique, tout en respectant les réglementations les plus strictes en matière d'émissions de gaz à effet de serre et la demande de produits respectueux de l'environnement. Toutefois, les plastiques permettent également d'améliorer la conception des voitures, tant en ce qui concerne les composants internes que les composants externes.
Aujourd'hui, les concepteurs automobiles recherchent un matériau léger qui permettra d'améliorer la conception, la fabrication et l'efficacité des pièces moulées. Pendant des décennies, ils ont remplacé les composants en métal lourd par des plastiques tels que le polypropylène (thermoplastique) et les composites remplis de fibres. Cette pratique se développe depuis que les constructeurs tentent d'accroître l'utilisation des polymères pour les pièces extérieures et les accessoires intérieurs des véhicules.
Grâce aux progrès technologiques, les ingénieurs disposent d'un plus grand nombre d'options nouvelles et plus légères, offrant une plus grande liberté de conception, y compris pour les pièces mécaniques qui sont conformes à la stratégie de réduction du poids. Une analyse des derniers développements en matière de réduction du poids des voitures est présentée dans l'article Advanced Polymers Drive Automotive Lightweighting.
Nouvelles applications des plastiques
Chez Knauf Industries Automotive, nous accumulons de l'expérience dans la conception et la fabrication de composants plastiques automobiles, en développant l'utilisation de plastiques moulés tels que le polypropylène expansé (PPE) et le polystyrène expansé (PSE). Nous investissons dans l'innovation par le biais des activités d’IDLab, le Centre de recherche, de développement et d'innovation, où nous travaillons avec des matériaux qui apportent de nouvelles solutions dont l'industrie automobile a besoin.
Depuis les années 1960, les plastiques ont modifié la structure de la carrosserie et ont permis aux équipementiers d'origine (OEM) de procéder à un assemblage modulaire tout en réduisant les coûts de fabrication. Les pièces intérieures en plastique offrent non seulement un confort et un style, mais aussi une ergonomie, une accoustique et une sécurité accrue.
Les polymères offrent une plus grande liberté de conception que les métaux, sont recyclables, résistants à l'abrasion, durables et résistants aux vibrations. Ils combinent de nombreuses caractéristiques, ce qui a conduit à un changement de paradigme dans la conception des carrosseries. Actuellement, parmi les quelque 30 000 pièces qui composent la voiture, un tiers est constitué de 39 types de plastique différents. 70 % d'entre elles sont en polypropylène, polyuréthane, polyamides et PVC.
L'article Six tendances ayant un impact sur le marché mondial des plastiques automobiles au cours de la nouvelle décennie, publié par Plastics Today, met en lumière les principales innovations qui contribueront à l'augmentation continue des plastiques dans l'industrie automobile, selon le rapport d'étude de marché sur les plastiques automobiles préparé par Global Market Insights.
La demande de polypropylène ne cessera d'augmenter car de nouvelles applications seront trouvées à l'intérieur et à l'extérieur des véhicules et sous le capot, où les plastiques remplaceront certaines pièces métalliques. Selon le rapport, la plus grande popularité des voitures électriques augmentera également l'utilisation du polystyrène dans les pièces de moteur car, contrairement aux moteurs à combustion interne, les moteurs électriques n'ont pas besoin de résistance à la chaleur. D'autre part, on s'attend à ce que le PPE et le PSE remplacent l'ABS dans les pièces décoratives de l'habitacle en raison de leur aspect brillant.
Liberté de création
En combinaison avec la technologie numérique, les plastiques permettent de fabriquer des pièces à la géométrie plus complexe et plus organique grâce à l'impression 3D, couche par couche. Il donne aux concepteurs une plus grande liberté de création, applicable aux dernières voitures que l'on trouve déjà sur le marché. Nous voyons ce reflet dans les prototypes et les véhicules concepts.
Les surfaces fonctionnelles qui intègrent l'électronique aux plastiques commencent à être une réalité. À long terme, les boutons du tableau de bord vont disparaître, offrant une grande liberté dans la conception des intérieurs de voitures modernes.
Un exemple de concept-car qui bénéficie de cette liberté créative est la Mercedes-Benz VISION EQS. Grâce aux nouvelles technologies, elle combine différents matériaux dans la recherche de la durabilité, à l'intérieur de la voiture en utilisant : du bois d'érable provenant des forêts allemandes ainsi que du plastique provenant de bouteilles en plastique recyclé (PET). Alors que le toit est le résultat d'un projet de développement spécial qui combine un matériau textile de haute qualité auquel ont été ajoutés des plastiques recyclés trouvés dans la mer.
Liberté de conception, nouvelle esthétique, plus audacieuse et plus fonctionnelle, plus grande sécurité, réduction du poids et donc de la consommation de carburant, engagement en faveur du développement durable … C'est ainsi que les plastiques révolutionnent l'industrie automobile.