Moulage par injection avancé pour l'allègement automobile

Pourquoi l'allègement des véhicules est important à l'ère des véhicules électriques

Stimulée par l'adoption croissante de véhicules à énergies nouvelles (VE) et les objectifs mondiaux de « double bilan carbone », allègement automobile elle est devenue essentielle pour réduire la consommation d'énergie, augmenter l'autonomie et améliorer les performances globales du véhicule. Composants automobiles Les éléments qui contribuent le plus au poids du véhicule déterminent directement l'efficacité de l'allègement. Le moulage par injection traditionnel présente des limitations en termes de compatibilité des matériaux et de précision de moulage, ce qui rend difficile l'atteinte de l'objectif de « Moins de poids, même force » .

Percées dans les technologies de moulage par injection avancées

Les progrès récents, tels que moulage par injection assisté par gaz (GAIM) , moulage par injection de mousse microcellulaire (MIM) , et moulage par injection renforcé de fibres longues (LFI / LFT) —permettent une utilisation efficace des matériaux, une conception structurelle optimisée et un contrôle précis des performances. Ces innovations contribuent fortement à la réduction du poids des composants et accélèrent l’allègement des véhicules, qu’ils soient conventionnels ou électriques.

Les technologies de moulage par injection avancées permettent désormais des avancées majeures dans tous les domaines. matériaux, structure et efficacité de fabrication , constituant un système technique de base pour les composants automobiles légers.

Moulage par injection assisté par gaz (GAIM)

Moulage par injection assisté par gaz (GAIM) injecte un gaz inerte à haute pression dans le plastique fondu pendant le moulage, créant structures internes creuses composants internes. Cela permet Économies de matériaux de 15 % à 30 % et Réduction du poids des composants de 20 à 40 % tout en préservant la qualité de surface et l'intégrité structurelle. GAIM est particulièrement adapté pour grandes pièces à parois minces comme les cadres de tableau de bord, les panneaux intérieurs de porte et les pare-chocs. Il évite les défauts typiques du moulage plein tels que les retassures et les déformations, permet un allègement précis grâce à une conception à structure creuse et réduit la pression de moulage et la force de serrage, diminuant ainsi le coût. consommation d'énergie des équipements .

Moulage par injection de mousse microcellulaire (MIM)

Moulage par injection de mousse microcellulaire (MIM) utilise des gaz supercritiques (CO₂ ou N₂) comme agents moussants pour générer microbulles uniformes à l'intérieur du polymère lors du moulage. Les bulles peuvent occuper 10 % à 30 % du volume , permettant réduction de poids de 10 à 25 % de pièces. Comparés au moulage par injection traditionnel, les composants moulés microcellulaires permettent des gains de poids considérables, une meilleure résistance à la fatigue et des performances NVH améliorées — les tests le démontrent. La résistance à la fatigue augmente de plus de 20 % , et Le bruit des vibrations diminue de 15 à 20 dB Cette méthode est donc idéale pour les pièces critiques telles que les boîtiers de batteries, les supports de sièges et les carters d'engrenages. De plus, le MIM réduit le retrait à la fusion, améliore la précision dimensionnelle et diminue les déchets de post-traitement, ce qui améliore la productivité globale. efficacité de production .

Moulage par injection renforcé de fibres longues (LFI / LFT)

Moulage par injection renforcé de fibres longues (LFI / LFT) combine fibres de verre ou de carbone de 6 à 25 mm avec des résines thermoplastiques (PP, PA, TPU, etc.) à l'aide d'équipements de moulage par injection dédiés. Cette approche améliore résistance spécifique de 30 à 50 % par rapport aux pièces moulées par injection classiques renforcées de fibres courtes. À exigences de résistance équivalentes, les composants renforcés de fibres longues peuvent couper consommation de matériaux de 20 à 30 % et réduire poids de 15 à 25 % , tout en améliorant considérablement résistance aux chocs et stabilité dimensionnelle La technologie LFT est particulièrement adaptée aux pièces structurelles porteuses telles que les protections de châssis, les composants de suspension et les supports de batterie. Son principal avantage réside dans la préservation de l'intégrité des fibres lors du moulage, exploitant pleinement le renforcement par fibres et surmontant les limitations de réduction de poids des pièces conventionnelles en fibres courtes.

Résultats concrets de l'allègement dans les applications automobiles

L'application à grande échelle de ces technologies de moulage par injection avancées a déjà permis de réaliser des gains de poids concrets sur les composants automobiles essentiels, améliorant ainsi les performances globales des véhicules. Dans le secteur des véhicules électriques, les mousses microcellulaires boîtiers de batteries a vu jusqu'à réduction de poids de 22 % Tout en améliorant la résistance aux chocs de 25 %, ce qui renforce efficacement la sécurité de la batterie. Renforcé par des fibres longues protections de châssis peser 55 % de moins que les pièces en acier équivalentes , offrant une résistance supérieure à la corrosion et réduisant la consommation d'énergie opérationnelle ainsi que les coûts d'entretien. Pour les véhicules à combustion interne, les pièces moulées assistées par gaz cadres de tableau de bord réalisé réduction de poids de 35 % Avec moulage intégré réduisant le nombre de pièces et améliorant la stabilité structurelle. Mousse microcellulaire panneaux intérieurs de porte réalisé réduction de poids de 28 % et une meilleure isolation acoustique, améliorant ainsi le confort des passagers.

Tendances futures : Moulage intelligent, jumeaux numériques et matériaux durables

L'innovation continue dans les technologies de moulage élargit sans cesse le champ d'application du moulage par injection avancé, offrant un soutien diversifié à l'allègement des véhicules automobiles. À l'avenir, l'intégration de moulage par injection intelligent et technologie du jumeau numérique permettra la surveillance des processus en temps réel et le contrôle précis des paramètres, améliorant précision dimensionnelle et en assurant une réduction de poids constante. L'utilisation combinée de résines biosourcées / dégradables Les procédés de moulage avancés favoriseront à la fois l'allègement et la durabilité. L'hybridation multiprocédés (par exemple, injection de gaz + moussage microcellulaire, renforcement par fibres longues + moussage structural) devrait permettre des avancées multidimensionnelles dans « Légèreté + robustesse + intégration fonctionnelle » et répondre aux exigences des composants automobiles haut de gamme.