Un toit automobile en nid d’abeille pour la nouvelle Smart Fortwo

Le chimiste allemand a contribué à la conception d’un type innovant de toit allégé qui équipe le nouveau modèle Fortwo de la marque Smart. Cette première pièce de carrosserie automobile intègre une structure sandwich en nid d’abeille avec film de classe A.

Le système de mousse polyuréthane Elastoflex E de BASF permet de produire pour la première fois en grande série une pièce de carrosserie automobile présentant une structure sandwich en nid d’abeille avec un film de classe A. Le module de toit dans la version standard de la nouvelle smart fortwo est composé d’un papier alvéolé pris en sandwich entre deux mats de fibre de verre. Au cours d’un processus d’imprégnation, ceux-ci sont d’abord pulvérisés avec l’Elastoflex E 3532 basse densité thermoactivable, puis thermopressés avec un film de classe A teinté par des colorants solides. Une seule opération permet ainsi de produire un module de toit environ 30 % plus léger que le toit standard du modèle précédent – mais conservant la même résistance et rigidité en flexion. Le toit allégé est le fruit du travail de développement de Fehrer Composite Components qui en assure la production dans son usine de Grosslangheim en Allemagne.

Précédemment, l’industrie automobile avait déjà fait appel à la technologie du nid d’abeille (ou technologie alvéolaire) dans l’habitacle des véhicules, notamment pour fabriquer les planchers, ciels de toit et tablettes arrière. Pour une meilleure utilisation dans les composants de carrosserie, BASF a adapté la viscosité et la réactivité d’Elastoflex E (système polyuréthane semi-rigide) mis au point pour la technologie alvéolaire, afin qu’il offre des caractéristiques de transformation optimales à chaque étape de fabrication et de bonnes propriétés adhésives.

Cette optimisation de la mousse polyuréthane assure un mouillage fin et uniforme des mats de fibre de verre qui, en plus, ne goutte pas. Une fois imprégné, le produit semi-fini est mis en forme par compression dans un moule chauffé avec le film de classe A. Le système PU se transforme alors en mousse au contact de la structure sandwich pour créer un matériau composite solide entre le film, les mats de renforts et le noyau alvéolaire en papier.

Cycles raccourcis et efficacité de la transformation

La réactivité du grade Elastoflex E a été adaptée afin de permettre des pulvérisations longues dont la durée peut atteindre 120 secondes maximum pour les pièces de grandes dimensions, ainsi que des durées de démoulage jusqu’à 60 secondes. De plus, les matériaux et films décoratifs peuvent être intégrés directement dans le moule, étant donné les bonnes propriétés adhésives de l’Elastoflex E au contact des films.

La face extérieure du module de toit de la smart fortwo est tapissée avec un film possédant une surface de classe A. Un habillage textile est fixé sur la face intérieure. « À la différence des pièces composites conventionnelles, les différentes couches qui constituent ce module ne sont pas collées les unes aux autres en plusieurs étapes de transformation mais le module tout entier est produit en une seule opération, s’enthousiasme Gao Kwintmeyer, Global Purchasing Fehrer. Le gain d’efficacité est énorme – grâce aussi à la propreté de mise en oeuvre de la mousse polyuréthane et à l’assistance technique personnalisée de BASF ».

N° 73 février 2016