La toute première fusée de direction en fibre de carbone de Magneti Marelli réduit le poids

Alors que les constructeurs automobiles tentent d’atteindre des objectifs de plus en plus élevés dans leurs efforts pour réduire le poids des nouveaux véhicules, les matériaux et les processus de fabrication avancés sont confrontés à des contraintes de coûts.

La solution de Magneti Marelli consiste à utiliser de la fibre de carbone contenant 40 % de matériaux recyclés. Comme il n’y a pas une abondance de produits en fibre de carbone revenant de la fin de leur vie utile, la fibre de carbone recyclée est normalement un excès de matériau récupéré des processus de fabrication d’autres pièces.

Les porte-fusées automobiles, également appelées supports de moyeu ou montants de suspension, sont généralement des pièces lourdes en raison des forces impliquées dans le support du poids de la voiture et des forces de direction et de freinage qui sont transférées à travers la pièce.

Ceux-ci sont traditionnellement fabriqués en fonte, et la fonte d’aluminium est une alternative légère rarement utilisée, principalement utilisée dans les voitures de sport chères. Avec cette contrainte de coût à l’esprit, l’idée de passer à la fibre de carbone pourrait être irréaliste, mais Magneti Marelli dit qu’il pense avoir une solution avec ce composant.

« Notre première idée avec ce projet était de combiner les performances mécaniques très élevées des stratifiés en fibre de carbone avec la géométrie très complexe qui peut être obtenue avec le moulage par injection », a expliqué Salvatore Sottile, ingénieur d’application des matériaux avancés, spécialiste des composites et chef de projet pour Magneti. Marelli. « L’utilisation de fibre de carbone recyclée nous permet de réduire le coût du produit lui-même et de diminuer notre empreinte environnementale pendant le processus de fabrication. Outre la possibilité d’atteindre l’objectif de légèreté par rapport à l’homologue en aluminium.

Solvay, via YouTube Salvatore Sottile, ingénieur d’application des matériaux avancés, spécialiste des composites et chef de projet pour Magneti Marelli.

Le moulage est normalement utilisé pour les fusées de direction en raison de leurs formes complexes, un attribut qui pose des défis supplémentaires à l’idée d’utiliser la fibre de carbone. Magnetti Marelli a travaillé avec l’unité commerciale mondiale des matériaux composites de Solvay dans le but d’associer la résistance des composites à la formabilité des matériaux moulés par injection.

L’articulation en fibre de carbone est fabriquée à l’aide de la compression avancée par moulage en feuille (ASMC), qui est une méthode à haut volume et haute pression adaptée au moulage de matériaux complexes à haute résistance. La pièce résultante est aussi solide que la fibre de carbone traditionnelle et est encore plus résistante à la fissuration. Par rapport à la fonte habituelle, l’articulation Magneti Marelli est 50 pour cent plus légère et est même 25 pour cent plus légère que l’équivalent en aluminium.

Bien sûr, la durabilité de ces matériaux traditionnels est bien établie, c’est pourquoi l’équipe Ride Dynamics de Magneti Marelli a effectué des tests, des analyses et des validations approfondis pour confirmer la durabilité de l’articulation de la suspension, en développant des prototypes à l’aide d’une presse de 1 500 tonnes.

La combinaison de fibre de carbone hachée avec ASMC permet des pièces structurelles complexes qui répondent aux exigences de performance qui peuvent être produites dans un processus en une seule fois, en forme de filet, résultant en des temps de cycle que Magneti Marelli décrit comme adaptés à la production automobile.

La pièce utilise des procédés de moulage par compression et de surmoulage utilisant une combinaison du composé thermoplastique Amodel PPA de Solvay et des composites thermoplastiques Evolite PPA. Ces produits ont été développés spécifiquement pour les applications fonctionnelles automobiles à haute température telles que cette fusée d’essieu.

« Nous sommes fiers de notre contribution à ce prototype. Il s’agit d’une application combinée réussie des technologies composites thermoplastiques Amodel et Evolite PPA de Solvay qui répond aux taux et à la flexibilité de processus attendus par les constructeurs automobiles », a déclaré Gerald Perrin, directeur automobile mondial de l’unité commerciale mondiale Solvay Composite Materials.

Maintenant, il faut attendre de voir la première application en production du composant. Compte tenu des liens de longue date de Magneti Marelli avec divers constructeurs italiens de voitures de sport à faible volume, l’une de ces sociétés semble être un candidat probable pour lancer la fusée de direction en fibre de carbone.