L’avenir du moulage sous pression dans l’industrie automobile

Alors que l'industrie automobile conçoit et produit de plus en plus de véhicules durables à propulsion électrique, les fabricants devront s'adapter en convertissant des pièces traditionnellement destinées aux moteurs à combustion interne afin de répondre aux exigences des véhicules électriques : batteries à tension plus élevée, dissipateurs thermiques plus efficaces, composants plus légers et matériaux issus de sources durables. Face au nombre croissant d'acteurs automobiles proposant des technologies hybrides et électriques à leurs clients, le moment est venu de repenser la conception des pièces et les matériaux adaptés afin de suivre les tendances du secteur automobile.

Bien que les événements de 2020 aient temporairement fortement réduit la demande de véhicules électriques et d'autres véhicules automobiles, la demande mondiale sur le marché des véhicules électriques devrait croître à un TCAC de 41,5% de 2022 à 2027 -- la taille du marché devant dépasser 718 milliards de dollars US d'ici 2030.

L'importance de réduire le poids des composants dans les conceptions automobiles et de véhicules électriques 

Avantages de l'aluminium dans les applications automobiles

Outre ces facteurs, un obstacle majeur à l'électrification généralisée est l'augmentation du poids à vide des véhicules, un phénomène qui doit être compensé par des techniques d'allègement. Des composants plus légers permettent d'obtenir des véhicules plus légers, ce qui améliore à son tour l'efficacité énergétique des véhicules électriques et hybrides. Compte tenu du rythme rapide de développement des groupes motopropulseurs électriques, des batteries, des ports de recharge et des transmissions des véhicules électriques, ainsi que de leur incidence sur le poids des véhicules, le besoin de fournisseurs possédant une vaste expérience et des capacités étendues en fabrication légère augmente.

C'est là que l'aluminium intervient. Sa résistance, sa résistance à la corrosion, sa légèreté et ses propriétés de dissipation thermique offrent des avantages significatifs aux concepteurs mécaniques. Les pièces en aluminium moulées sous pression à parois minces peuvent également résister aux températures de fonctionnement les plus élevées de tous les alliages moulés sous pression. Plus particulièrement pour l'industrie automobile, le choix d'alliages présentant ces propriétés améliore le rendement énergétique des véhicules hybrides et permet aux véhicules hybrides et électriques d'accélérer plus vite, de freiner plus rapidement et d'offrir une meilleure tenue de route. 

Le zinc comme solution alternative d'allègement

Pour les pièces dont le poids n'est pas un facteur déterminant, le zinc peut constituer une excellente alternative. Comme la plupart des ingénieurs accordent une grande importance au poids du matériau lui-même, le zinc est souvent négligé dans les applications de moulage sous pression axées sur l'allègement, alors qu'il pourrait constituer un choix plus économique.

Grâce à la plus grande fluidité du zinc, les pièces moulées sous pression peuvent être plus minces, plus détaillées et plus complexes, éliminant le besoin d'opérations secondaires presque toujours nécessaires avec les alliages d'aluminium et de magnésium. Avec moins de matière utilisée dans les applications à parois minces, les pièces deviennent automatiquement plus légères, ce qui génère des économies de coût matière et d'énergie lors de la fusion et du recyclage.

Un autre avantage du zinc est la durée de vie accrue des moules qu'il procure. En raison de la faible température de fusion des alliages de moulage sous pression au zinc, les moules destinés aux pièces en zinc peuvent durer jusqu'à 10 fois plus longtemps que les moules utilisés pour l'aluminium et environ cinq fois plus longtemps que ceux utilisés pour le magnésium. Lors de la conception de composants complexes à grand volume, le zinc devient extrêmement rentable compte tenu de l'investissement en outillage.

Le moulage sous pression de composants de blindage essentiels face à l'augmentation des fonctionnalités électroniques

Un autre obstacle dans le secteur des véhicules électriques est la nécessité de gérer le nombre toujours croissant de capteurs électroniques. Des boîtiers à parois minces, moulés avec précision, sont nécessaires pour positionner les composants électroniques et d'autres pièces, telles que les dissipateurs thermiques, dans une conception à forme nette. Le moulage sous pression permet de fabriquer des éléments internes directement dans la pièce sans nécessiter d'opérations supplémentaires, ce qui améliore considérablement la précision et réduit le recours à des processus secondaires coûteux. 

Avec la popularité croissante des véhicules autonomes, les capteurs, radars et caméras deviennent de plus en plus sophistiqués et essentiels au fonctionnement du véhicule. Des alliages tels que le zinc, caractérisés par une résistance élevée à l'usure et une intégrité structurelle élevée, sont parfaitement adaptés à la réalisation de formes complexes à multiples facettes utilisées dans les composants de sécurité et électroniques automobiles. Les alliages tels que l'aluminium, grâce à leur conductivité thermique élevée et à leur légèreté, constituent quant à eux le matériau idéal pour les blocs-batteries, les carters de moteur et les systèmes de dissipateurs thermiques.  

Les procédés et les alliages sont importants

Alors que le secteur des véhicules électriques et hybrides continue de croître rapidement, le choix du procédé de fabrication et de l'alliage appropriés est crucial non seulement pour la sécurité et les performances du véhicule, mais aussi pour la réussite et le budget du projet. L'allègement présente de nombreux avantages, notamment la réduction de la consommation d'énergie nécessaire pour propulser des véhicules lourds, et les alliages moulés sous pression peuvent également répondre à l'augmentation du nombre de composants électroniques dans les véhicules grâce à leurs conceptions à forme nette et à leurs propriétés thermiques. Contactez notre équipe d'ingénieurs expérimentés pour entamer votre démarche de conception pour la fabrication.