ESI au cœur de l’avancée de Nissan dans la production de pièces en fibre de carbone (CFRP) pour des véhicules plus sûrs et plus légers

La sécurité, le confort et l'autonomie constituent des critères fondamentaux pour les consommateurs. Pour satisfaire ces attentes, les constructeurs automobiles innovent en permanence dans différents domaines ; le poids du véhicule est un levier important pour atteindre les résultats escomptés. L’utilisation de nouveaux matériaux composites peut, dans ce cas, s’avérer essentielle. Communément utilisé dans d'autres secteurs comme l'aérospatiale et doté de capacités prometteuses, le plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP) n’était pas utilisé par les constructeurs automobiles en raison de son coût élevé et des longs délais de développement.

« Nous avons toujours estimé que le CFRP était un matériau pour les futures générations de voitures. Or en pratique, ce procédé reste limité à des modèles restreints ; le passage vers une production de masse s’avérant plus complexe. Son coût demeure en effet élevé et le façonnage du CFRP nécessite des conceptions complexes. Le défi consiste donc à industrialiser son processus de production afin de réduire les coûts et les cycles de développement »

Hideyuki Sakamoto

Vice-président exécutif de Nissan Motor Co.

Depuis 2015, ESI Group accompagne Nissan dans cette démarche en faisant évoluer ses méthodologies de conception et de fabrication pour différents modèles de véhicules. La collaboration a été renforcée en 2018 avec le projet d’industrialisation de CFRP.

Pour surmonter les contraintes liées à la production de pièces en CFRP, les ingénieurs de Nissan, aidés par les solutions d'ESI, ont adopté une nouvelle approche : le processus de moulage par transfert de résine en compression (C-RTM ). Il s’agit d’un procédé industriel d’injection à basse pression de résine liquide dans un moule rigide et fermé, permettant d'obtenir des pièces composites de dimensions précises. Les ingénieurs de Nissan ont ainsi développé une technique pour simuler avec précision la perméabilité de la résine dans la fibre de carbone, tout en visualisant le comportement de l’écoulement de la résine dans le moule à l'aide de capteurs de température positionnés dans le moule transparent. Les résultats de cette simulation ont permis d’obtenir un matériau composite de haute qualité dans des délais de développements plus courts. Grâce au prototype virtuel du produit, Nissan a atteint ses objectifs : réduire les temps de développement de 50% et pour un moulage unique de 80%.

« Nous sommes fiers d’avoir soutenu Nissan au fil des années et tout au long de ce projet. Nous les avons aidés à réussir l’ensemble du processus de développement des pièces en CFRP, de la conception à la fabrication, ce qui a permis de réaliser une véritable avancée en matière de réduction du poids et de sécurité des véhicules. La réussite de Nissan incarne notre mission : permettre aux industriels de s’engager sur des résultats. Grâce à notre solution de Smart Manufacturing et notre expertise historique dans les matériaux, nous avons aidé Nissan à atteindre leurs ambitions »

Cristel de Rouvray

Directrice générale d’ESI Group