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Un laboratoire commun dédié au développement des composites pour l’automobile

News International-French

3 Apr 2012

Le Cetim, Institut technologique de mécanique, l’Ecole Centrale de Nantes (ECN) et l’ENS Cachan annoncent leur partenariat sur le salon JEC Composites Show Paris 2012. Le Cetim, le laboratoire GeM de l’ECN et le laboratoire LMT de l’ENS-Cachan mettent en commun leurs compétences et leurs moyens, dans le cadre d’un laboratoire commun, pour répondre aux défis industriels, technologiques et scientifiques de l’allégement des structures automobiles par les matériaux composites et multi-matériaux.

Les défis du composite dans l’automobile

Sous l’effet de la réglementation environnementale, la réduction du taux de CO2 en g/km est une préoccupation permanente et amène à alléger le poids des véhicules. Plusieurs voies sont possibles en particulier celle visant à substituer le métal par les matériaux composites.

 

 

Ainsi l’intégration des composites dans les pièces semi-structurelles et structurelles automobiles est déjà à l’étude chez de nombreux acteurs internationaux, notamment en Allemagne et au Japon, mais certes beaucoup moins en France où pour le moment le sujet est traité de manière parcellaire.

 

 

Pourtant le temps est compté : les voitures disposant d’une structure en matériaux composites sont attendues sur le marché en 2020. Pour rester dans la compétition mondiale, les constructeurs français doivent donc disposer de réponses aux défis du composite au plus tard en 2015….

 

 

L’Ecole Centrale de Nantes, l’ENS Cachan et le Cetim proposent de relever dès à présent le défi de la mise en œuvre des matériaux composites, dans une démarche totalement nouvelle, depuis la conception fiabiliste jusqu’au développement de procédés. Et ceci en bénéficiant de l’expérience acquise au sein de Technocampus EMC2 à Nantes. Le laboratoire commun ainsi formé reçoit également le support de l’INSIS, l’Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes, appartenant au CNRS.

 

 

Répondre aux enjeux industriels de l’automobile

L’industrie automobile a des exigences spécifiques imposant de résoudre des verrous incontournables pour permettre aux matériaux composites d’entrer massivement dans les structures automobiles :

  • Pour être utilisés dans l’automobile, les matériaux doivent être économiquement viables, recyclables et nécessitent d’être caractérisés pour concevoir de manière fiable et répétable,
  • La structure du véhicule doit être réinventée au niveau architectural et permettre d’exploiter au mieux les caractéristiques spécifiques des matériaux composites,
  • La conception des pièces résultantes doit pouvoir être simulée de manière robuste et fiable,
  • Les procédés doivent pouvoir être simulés pour garantir la qualité et la reproductibilité des pièces,
  • La production des pièces doit se faire en un temps très court compatible avec la grande série,
  • Les pièces métalliques et composites doivent pouvoir s’assembler de façon maitrisée.

 

 

Le laboratoire commun travaillera ainsi à l’étude de nouveaux procédés industriels pour une conception et une fabrication fiable et robuste, la maîtrise de la sécurité des structures automobiles, une production à grande cadence, et ainsi répondre aux besoins et attentes des constructeurs.

 

 

Ce qui signifie lever un certain nombre de verrous scientifiques, parmi lesquels :

  • le développement d’outils de simulation modulaires et paramétrés d’aide à la conception,
  • le pilotage et la maîtrise de scénarios de rupture et des mécanismes d’absorption de l’énergie,
  • la mise au point de solutions innovantes de mise en œuvre des matériaux répondant aux exigences de la production automobile,
  • le développement de l’assemblage multi-matériaux au travers du couplage de procédés et de la maîtrise des modèles multi-physiques.

 

 

Les partenaires

Le Cetim, institut technologique de mécanique, constitue un partenaire de référence historique pour l’industrie automobile. Essais de composants et sous-ensembles, optimisation de procédés, caractérisation de matériaux et de revêtements, expertise en assemblages… la collaboration est active aussi bien avec les constructeurs, qu’avec les équipementiers et les sous-traitants.

 

 

L’École Centrale de Nantes affiche une expertise reconnue dans le domaine des composites dédiés aux moyens de transport (construction aéronautique, automobile, navale). Au travers de son laboratoire le GeM – Institut de Recherche en Génie civil et Mécanique –, elle est fortement impliquée dans le domaine des composites notamment au travers de collaborations  industrielles pérennisées dans le contexte de chaire internationale d’enseignement supérieur et de recherche comme avec FAURECIA et EADS.

 

 

Inscrite dans la tradition d'excellence des Ecoles normales supérieures, l'ENS Cachan dispense une formation culturelle et scientifique de haut niveau. Les activités de son Laboratoire de Mécanique et Technologie (LMT-Cachan) concernent la modélisation des solides et des structures : mécanique des matériaux, mécanique expérimentale, simulation numérique et calculs haute performance. Le LMT-Cachan est en particulier très bien positionné sur les matériaux composites où un très fort partenariat existe déjà avec l’industrie aéronautique.

 

 

L’Insis, Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes, assure le continuum Recherche fondamentale – ingénierie- Technologie en privilégiant l’approche « système ». Ses domaines de recherche prioritaires sont : l’acoustique, les nano- et micro-systèmes, la bioingénierie, la mécanique, le génie des procédés, les capteurs et l’instrumentation, les fluides... pour des applications dans les secteurs d’activité de l’énergie, des transports, de la santé, la sûreté et la sécurité, la défense, l’environnement.

 

 

A propos du Cetim

A la croisée de la recherche et de l’industrie, le Cetim, institut technologique de mécanique, est le centre d’expertise mécanique français. Outil R&D de près de 7000 entreprises mécaniciennes, il compte 700 personnes dont plus de la moitié d’ingénieurs et techniciens, pour 100 M€ de chiffre d’affaires. Il démultiplie son action avec un réseau de partenaires scientifiques et techniques. Le Cetim assure une forte présence au plus près de ses clients nationaux. Ses capacités d’intervention industrielle s’étendent à l’international, notamment dans les régions francophones. Son action de pilote de nombreux projets innovants en fait naturellement le fédérateur des grands projets industriels ou R&D multipartenaires et ce sur 5 axes principaux : conception, simulation, essais ; procédés de fabrication et matériaux ; mécatronique, contrôle et mesure ; développement durable, management et appui aux pme. A côté des grands acteurs spécialisés, le Cetim propose une offre globale et pluridisciplinaire pour transformer et mettre œuvre les connaissances scientifiques en applications au service de l’industrie. 

 

 

Plus d'informations : www.cetim.fr - www.ec-nantes.frwww.ens-cachan.frwww.cnrs.fr/insis