{"id":1663,"date":"2019-05-22T02:47:38","date_gmt":"2019-05-22T02:47:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-aluminum-alloy-the-main-force-for-manufacturing-lightweight-automobile\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:07","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:07","slug":"aluminum-alloy-the-main-force-for-manufacturing-lightweight-automobile","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/alliage-daluminium-la-force-principale-pour-la-fabrication-dautomobiles-legeres\/","title":{"rendered":"Alliage d'aluminium: la principale force pour la fabrication d'automobiles l\u00e9g\u00e8res"},"content":{"rendered":"
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Tendance l\u00e9g\u00e8re automobile accompagn\u00e9e d'alliage d'aluminium<\/div>\n

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Figure 1. \u00c9volution de la quantit\u00e9 moyenne d'aluminium utilis\u00e9e dans les voitures europ\u00e9ennes<\/div>\n
Aujourd'hui, le terme \u00abl\u00e9ger\u00bb est pass\u00e9 de la terminologie de l'industrie automobile au vocabulaire \u00e0 haute fr\u00e9quence dans les m\u00e9dias. Dans \u00abMade in China 2025\u00bb, le poids l\u00e9ger a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9 comme une direction importante pour le d\u00e9veloppement de l'industrie automobile. Pour le dire simplement, la l\u00e9g\u00e8ret\u00e9 consiste \u00e0 r\u00e9duire autant que possible le poids du v\u00e9hicule tout en assurant la r\u00e9sistance et la s\u00e9curit\u00e9 du v\u00e9hicule, am\u00e9liorant ainsi la puissance du v\u00e9hicule, r\u00e9duisant la consommation de carburant et la pollution des gaz d'\u00e9chappement. Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, alors que les exigences en mati\u00e8re de protection de l'environnement et de conservation de l'\u00e9nergie sont devenues plus strictes, l'all\u00e8gement automobile est devenu une tendance imparable dans le d\u00e9veloppement des automobiles du monde. Selon l'Association europ\u00e9enne de l'aluminium, chaque 100 kg de qualit\u00e9 de voiture peut \u00e9conomiser 0,6 L de carburant aux 100 kilom\u00e8tres et r\u00e9duire les \u00e9missions de CO2800 \u00e0 900 g. L'aluminium a une densit\u00e9 de seulement 1\/3 de l'acier et a une bonne plasticit\u00e9 et une bonne r\u00e9cup\u00e9ration. C'est un mat\u00e9riau l\u00e9ger id\u00e9al pour les automobiles. Lors de la premi\u00e8re crise p\u00e9troli\u00e8re des ann\u00e9es 1970, face \u00e0 la hausse des prix du p\u00e9trole, les constructeurs automobiles du monde entier ont essay\u00e9 d'utiliser des alliages d'aluminium pour fabriquer des radiateurs en acier, des culasses et des pare-chocs. La consommation de carburant. Depuis lors, la proportion d'alliages d'aluminium dans les automobiles a augment\u00e9. Selon les donn\u00e9es de recherche publi\u00e9es par le c\u00e9l\u00e8bre cabinet de conseil Ducker Worldwide, la consommation moyenne d'aluminium dans les voitures europ\u00e9ennes a tripl\u00e9 depuis 1990, passant de 50 kg \u00e0 151 kg actuellement, et augmentera \u00e0 196 kg en 2025.<\/div>\n

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Figure 2. Ratio de distribution de l'aluminium automobile europ\u00e9en (140 kg) (donn\u00e9es de 2012)<\/div>\n
\u00c0 l'heure actuelle, la tendance des v\u00e9hicules l\u00e9gers devient de plus en plus f\u00e9roce et les alliages d'aluminium sont largement utilis\u00e9s dans les moyeux, les moteurs, les radiateurs et les tuyaux d'huile. La qualit\u00e9 de la carrosserie repr\u00e9sente environ 40% de la masse totale de la voiture. Pour la r\u00e9duction de poids de toute la voiture, le poids de la carrosserie joue un r\u00f4le important. Selon la Conf\u00e9rence europ\u00e9enne des carrosseries 2016 (EuroCarBody 2016), le taux d'application de l'alliage d'aluminium a atteint plus de la moiti\u00e9 de la qualit\u00e9 de certains mod\u00e8les haut de gamme de carrosserie en blanc (c'est-\u00e0-dire la carrosserie soud\u00e9e mais non peinte) ). Par exemple, le taux d'application de l'alliage d'aluminium DB11 d'Aston Martin atteint 86.1%, la Honda NSX de deuxi\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration (Acura NSX) est 79.0% et la Land Rover Discovery de 5e g\u00e9n\u00e9ration est 62.9%. Cependant, l'application d'alliages d'aluminium sur le corps des mod\u00e8les ordinaires est encore relativement faible. Selon les donn\u00e9es du c\u00e9l\u00e8bre cabinet de conseil Ducker Worldwide, la p\u00e9n\u00e9tration des panneaux en alliage d'aluminium dans les carrosseries automobiles n'\u00e9tait que de 4% en 2015. Aujourd'hui, la carrosserie tout en aluminium est toujours une technologie \u00e0 la pointe de la pyramide, et elle n'est utilis\u00e9e que sur certains mod\u00e8les haut de gamme. Le corps l\u00e9ger est un sujet de recherche important dans le d\u00e9veloppement de fabricants l\u00e9gers.<\/div>\n

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Figure 3. Distribution des applications de l'alliage d'aluminium Aston Martin DB11<\/div>\n

2. Principaux types d'alliage d'aluminium pour v\u00e9hicules<\/h2>\n
\u00c0 l'heure actuelle, les alliages d'aluminium pour automobiles peuvent \u00eatre essentiellement divis\u00e9s en alliages d'aluminium moul\u00e9s sous pression et alliages d'aluminium d\u00e9form\u00e9s, parmi lesquels les alliages d'aluminium moul\u00e9s sous pression sont principalement utilis\u00e9s, ce qui repr\u00e9sente environ 66%. L'alliage d'aluminium d\u00e9form\u00e9 peut \u00eatre encore divis\u00e9 en t\u00f4le lamin\u00e9e (18%), t\u00f4le extrud\u00e9e (11%) et une petite quantit\u00e9 de pi\u00e8ces forg\u00e9es (5%). Il convient de noter que bien que l'alliage d'aluminium coul\u00e9 en 2016 soit toujours la principale forme d'alliage d'aluminium automobile, sa part a baiss\u00e9 de 8 points de pourcentage par rapport \u00e0 2012. Au contraire, en raison du d\u00e9veloppement de la carrosserie l\u00e9g\u00e8re, la part des lamin\u00e9s la t\u00f4le a augment\u00e9 de mani\u00e8re significative, passant de 13% en 2012 \u00e0 18% en 2016. Dans le m\u00eame temps, la part des profil\u00e9s extrud\u00e9s et des pi\u00e8ces forg\u00e9es ne change pas beaucoup.<\/div>\n

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Figure 4. Comparaison des alliages d'aluminium automobile europ\u00e9ens en 2016 et 2012<\/div>\n

a. alliage d'aluminium coul\u00e9<\/h3>\n
L'alliage d'aluminium moul\u00e9 est le type d'alliage d'aluminium le plus utilis\u00e9 dans la plupart des automobiles et est largement utilis\u00e9 dans les pi\u00e8ces structurelles telles que les roues, les pi\u00e8ces de moteur, les ch\u00e2ssis, les supports d'amortisseur et les cadres d'espace. Dans l'industrie automobile, les roues en alliage d'aluminium coul\u00e9 sont les pi\u00e8ces \u00e0 croissance la plus rapide avec des taux d'aluminisation plus \u00e9lev\u00e9s. \u00c0 l'heure actuelle, la plupart des roues en alliage d'aluminium sont fabriqu\u00e9es par coul\u00e9e \u00e0 basse pression en utilisant l'alliage A356, et certaines roues de haute qualit\u00e9 sont fabriqu\u00e9es par moulage par extrusion, forgeage ou filage. Le bloc-cylindres et la culasse du moteur n\u00e9cessitent une bonne conductivit\u00e9 thermique et une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion, ce qui est l'avantage de l'alliage d'aluminium. \u00c0 l'heure actuelle, un grand nombre de voitures nationales et \u00e9trang\u00e8res utilisent des blocs-cylindres et des culasses en aluminium, mais la fonte est toujours utilis\u00e9e dans certains endroits o\u00f9 une r\u00e9sistance et une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9es sont requises. Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, le d\u00e9veloppement de nouveaux alliages Al-Si-Cu-Mg-Fe et le d\u00e9veloppement des technologies de coul\u00e9e correspondantes ont permis aux pi\u00e8ces en alliage d'aluminium d'atteindre des performances plus \u00e9lev\u00e9es, favorisant davantage l'application d'alliages d'aluminium dans les composants du moteur, y compris les moteurs diesel. Les m\u00e9thodes de coul\u00e9e des culasses sont \u00e9galement diverses, telles que la coul\u00e9e par gravit\u00e9 et la coul\u00e9e \u00e0 basse pression. De plus, les alliages d'aluminium coul\u00e9 ont \u00e9t\u00e9 largement utilis\u00e9s dans les pi\u00e8ces structurelles telles que les supports d'amortisseurs, les batteries de v\u00e9hicules \u00e9lectriques et les armoires structurelles. \u00c9tant donn\u00e9 que ces composants sont pour la plupart des \u00e9l\u00e9ments \u00e0 paroi mince aux formes compliqu\u00e9es, ils sont souvent fabriqu\u00e9s par une m\u00e9thode de coul\u00e9e \u00e0 haute pression utilisant un alliage Al-Si.<\/div>\n

b. alliage d'aluminium d\u00e9form\u00e9<\/h3>\n
Par rapport aux alliages d'aluminium coul\u00e9s, la part moyenne d'application des alliages d'aluminium d\u00e9form\u00e9s dans les automobiles est encore faible. Selon une enqu\u00eate de Ducker Worldwide, les alliages d'aluminium d\u00e9form\u00e9s ne repr\u00e9sentaient que 34% d'alliages d'aluminium pour automobile en 2016 (18% pour les t\u00f4les lamin\u00e9es, 11% pour les profil\u00e9s extrud\u00e9s et 5% pour les pi\u00e8ces forg\u00e9es). Cependant, dans certains mod\u00e8les haut de gamme qui utilisent un corps tout en aluminium, la part de l'aluminium d\u00e9form\u00e9 est beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e que celle de l'aluminium moul\u00e9. \u00c0 l'heure actuelle, l'industrie a investi massivement dans la recherche et le d\u00e9veloppement et la technologie d'application des alliages d'aluminium d\u00e9form\u00e9s, y compris la technologie de carrosserie tout en aluminium, et sa proportion a rapidement augment\u00e9. Ducker Worldwide pr\u00e9voit qu'en raison du d\u00e9veloppement rapide de la technologie de la carrosserie en alliage d'aluminium, l'application d'alliages d'aluminium d\u00e9form\u00e9s (en particulier les t\u00f4les lamin\u00e9es) dans les automobiles entra\u00eenera une croissance rapide (comme le montre la figure 1).<\/div>\n
L'alliage d'aluminium d\u00e9form\u00e9 automobile comprend principalement une s\u00e9rie 5xxx (type Al-Mg), un type 6xxx (type Al-Mg-Si) et une petite quantit\u00e9 de s\u00e9ries 2xxx (type Al-Cg) et 7xxx (Al-Zn- Type Mg). Parmi eux, l'alliage de la s\u00e9rie 5xxx ne peut pas \u00eatre trait\u00e9 thermiquement et renforc\u00e9, et la propri\u00e9t\u00e9 de moulage est excellente. Cependant, apr\u00e8s formage, la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 est prolong\u00e9e et la surface est rid\u00e9e, ce qui affecte la qualit\u00e9 d'aspect du produit, et est donc principalement utilis\u00e9 pour une forme compliqu\u00e9e telle qu'un panneau int\u00e9rieur. L'alliage de la s\u00e9rie 6xxx peut \u00eatre trait\u00e9 thermiquement et renforc\u00e9 par la solution solide de Mg et Si et la pr\u00e9cipitation vieillissante de la phase Mg2Si. La r\u00e9sistance apr\u00e8s rev\u00eatement et s\u00e9chage est am\u00e9lior\u00e9e et la r\u00e9sistance aux bosses est \u00e9lev\u00e9e, ce qui convient aux exigences du panneau ext\u00e9rieur et du cadre de carrosserie. R\u00e9sistance, rigidit\u00e9. \u00c0 l'exception des t\u00f4les lamin\u00e9es, les profil\u00e9s extrud\u00e9s sont \u00e9galement d'importants alliages d'aluminium d\u00e9form\u00e9s pour l'automobile, g\u00e9n\u00e9ralement adapt\u00e9s aux pi\u00e8ces structurelles de section \u00e9gale, telles que pare-chocs, caisson absorbant l'\u00e9nergie, section avant de la poutre longitudinale avant, seuil, section arri\u00e8re de la poutre longitudinale arri\u00e8re. La r\u00e9sistance moyenne 6xxx est le mat\u00e9riau principal pour les profil\u00e9s extrud\u00e9s en raison de sa vitesse d'extrusion et de sa qualit\u00e9 de surface \u00e9lev\u00e9es, ainsi que de ses propri\u00e9t\u00e9s de durcissement par vieillissement pendant l'extrusion. Les alliages d'aluminium 7xxx \u00e0 haute r\u00e9sistance sont \u00e9galement utilis\u00e9s pour produire des profils extrud\u00e9s l\u00e0 o\u00f9 une haute r\u00e9sistance est requise. Dans le m\u00eame temps, afin d'am\u00e9liorer la r\u00e9sistance aux chocs, les profils des profils sont majoritairement \u00abbouche\u00bb, \u00abjour\u00bb et \u00abmaille\u00bb.<\/div>\n

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Figure 5. Bo\u00eetier absorbeur d'\u00e9nergie de type \u00abjour\u00bb pour les profil\u00e9s extrud\u00e9s (avant la collision \u00e0 gauche et apr\u00e8s la collision \u00e0 droite)<\/div>\n

3. Le d\u00e9fi et la direction du d\u00e9veloppement de l'alliage d'aluminium automobile<\/h2>\n
Les alliages d'aluminium jouent un r\u00f4le important dans la vague l\u00e9g\u00e8re des voitures, mais ils font \u00e9galement face \u00e0 des d\u00e9fis importants. En fait, l'all\u00e9gement ne consiste pas seulement \u00e0 r\u00e9duire le poids, mais \u00e0 \u00e9quilibrer les performances, la s\u00e9curit\u00e9, le co\u00fbt et le poids du v\u00e9hicule. \u00c0 l'heure actuelle, la r\u00e9sistance de base des alliages d'aluminium pour automobiles est encore co\u00fbteuse, ce qui rend l'application de carrosserie tout en aluminium uniquement limit\u00e9e aux mod\u00e8les haut de gamme et temporairement incapable de s'\u00e9tendre \u00e0 un grand nombre de mod\u00e8les \u00e9conomiques. La limitation des performances des alliages d'aluminium est \u00e9galement un facteur important qui limite son d\u00e9veloppement. Sur certaines pi\u00e8ces, il ne peut toujours pas remplacer l'acier. Dans le m\u00eame temps, la technologie de connexion des alliages d'aluminium, en particulier la technologie d'assemblage multi-mat\u00e9riaux de fonte-aluminium, acier-aluminium, magn\u00e9sium-aluminium, etc., est \u00e9galement un facteur majeur dans l'application des alliages d'aluminium dans les automobiles. Le nouvel A8 D5 d'Audi a \u00ababandonn\u00e9\u00bb la carrosserie tout en aluminium utilis\u00e9e depuis plus de 20 ans et a utilis\u00e9 un acier \u00e0 haute r\u00e9sistance avec un poids consid\u00e9rable. Affect\u00e9 par cela, le mod\u00e8le D5 a gagn\u00e9 51 kg de plus que le mod\u00e8le pr\u00e9c\u00e9dent, mais la rigidit\u00e9 en torsion du corps a augment\u00e9 de 24%, la s\u00e9curit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9e et le co\u00fbt a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement r\u00e9duit.<\/div>\n
Dans le cadre du sixi\u00e8me programme-cadre, l'UE a organis\u00e9 38 unit\u00e9s dans neuf pays et r\u00e9gions en 2004-2009 pour mettre en \u0153uvre le projet commun de recherche et d\u00e9veloppement sur les super-l\u00e9gers (SuperLight-Car). L'exp\u00e9rience de ce projet montre que la poursuite du d\u00e9veloppement des alliages d'aluminium pour automobiles devrait se concentrer sur le d\u00e9veloppement de nouveaux alliages hautes performances et de nouvelles technologies de production. Les travaux de R&D doivent \u00e9galement int\u00e9grer les ressources. Les constructeurs automobiles prendront l'initiative de coop\u00e9rer avec les mati\u00e8res premi\u00e8res, les fournisseurs de pi\u00e8ces et les institutions de recherche scientifique connexes afin d'explorer conjointement les technologies avanc\u00e9es de pointe et de promouvoir la cr\u00e9ation d'une cha\u00eene industrielle l\u00e9g\u00e8re.<\/div>\n
Principaux mat\u00e9riaux de r\u00e9f\u00e9rence:<\/div>\n
1. Hirsch, J. (2014). D\u00e9veloppement r\u00e9cent en aluminium pour applications automobiles. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 24 (7), 1995-2002.<\/div>\n
2. Hirsch, J. (2011). Aluminium au design innovant de voitures l\u00e9g\u00e8res. Transactions de mat\u00e9riaux, 52 (5), 818-824.<\/div>\n
3. Lahaye, C., Hirsch, J., Bassan, D., Criqui, B., Sahr, C., Goede, M., et Volkswagen, AG (2008). Contribution de l'aluminium \u00e0 la conception BIW multi-mat\u00e9riaux l\u00e9g\u00e8re de la voiture ultra-l\u00e9g\u00e8re [C]. Dans HIRSCH J, SKROTZKI B, GOTTSTEIN G. Actes de la 11e Conf\u00e9rence internationale sur les alliages d'aluminium. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (pp. 2363-2373).<\/div>\n
4. contenu en aluminium dans les voitures. Ducker Worldwide, https:\/\/www.ducker.com\/<\/div>\n
5.L'aluminium dans les voitures, lib\u00e9rant le potentiel de l\u00e9g\u00e8ret\u00e9. Association europ\u00e9enne de l'aluminium, https:\/\/www.european-aluminium.eu\/<\/div>\n
6 Goede, M., Stehlin, M., Rafflenbeul, L., Kopp, G., et Beeh, E. (2009). Super Light Car - construction l\u00e9g\u00e8re gr\u00e2ce \u00e0 une conception multi-mat\u00e9riaux et \u00e0 l'int\u00e9gration de fonctions, European Transport Research Review, 1: 5-10.<\/div>\n
7. Informations sur la Conf\u00e9rence europ\u00e9enne des organes (EuroCarBody).<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Automotive lightweight trend accompanied by aluminum alloy Figure 1. Changes in the average amount of aluminum used in European cars Today, the term “lightweight” has evolved from the terminology of the automotive industry to the high-frequency vocabulary in media news. In “Made in China 2025”, light weight has also been regarded as an important direction…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-1663","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1663","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1663"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1663\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1663"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1663"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1663"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}