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Tailored Blanks –
Semi-produits taillés sur mesure pour la construction légère de carrosserie
 Construction légère intelligente
Les origines
Tailored Blanks aujourd’hui
Réduction des émissions de CO2
Sécurité taillée sur mesure
Coûts de fabrication réduits pour qualité accrue
Avantages supplémentaires
Comparaison des coûts entre Tailored Blank/concept conventionnel
Construction légère intelligente
La construction automobile moderne se situe dans un contexte de tension ne cessant de progresser: d’un côté, les véhicules neufs doivent afficher de meilleures performances de conduite, un confort accru et un plus en sécurité. D’un autre côté, il y a l’exigence d’une meilleure compatibilité environnementale – c’est-à-dire une consommation de carburant moindre, des baisses de valeurs d’émission et une amélioration de la capacité de recyclage.
Dans ce contexte, l’importance de la construction légère intelligente ne cesse de croître – car avec elle, ce ne sont pas seulement les propriétés spécifiques aux matériaux qui sont utilisées de manière optimale par ex. les variétés d’acier ultra résistantes modernes, mais également les avantages de nouveaux types de construction et de technologies de production novatrices.
Le recours aux Tailored Blanks, semi-produits préfabriqués en acier, constitue également une contribution pour la mise en œuvre d’une construction légère intelligente dans la carrosserie comme module unitaire plus grand. Le terme « Tailored Blank » est composé des termes anglais « tailored » = taillé sur mesure et « blank » = flan en tôle. « Taillé sur mesure » se réfère d’une part à la fabrication des flans qui ont déjà été découpés prêts à l’emploi chez le fabricant de Tailored Blank et dont il suffit alors de procéder au formage dans l’atelier de presses de l’OEM ou de l’emboutisseur. « Taillé sur mesure » signifie d’autre part que les propriétés des flans se laissent exactement adapter aux exigences ultérieures des pièces.
Fig. 1: exigences fondamentales dans la construction automobile
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Les origines
Les Tailored Blanks ont pour la première fois été employés dans la fabrication en série en 1985, lorsqu’un flan en tôle de grand format a été requis pour une application de groupes de planchers, qui ne pouvait pas être fabriqué par le biais des techniques de laminage. L’une des solutions consista à assembler le flan à partir de deux tôles individuelles présentant les mêmes propriétés et de les souder bout à bout avec cette nouvelle technologie du soudage au rayon laser.
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Tailored Blanks aujourd’hui
Depuis, les Tailored Blanks sont devenus un produit semi-fini diversifié affichant une flexibilité extrême pour la construction de carrosseries automobiles. Aujourd’hui, les flans soudés par rayon laser et taillés sur mesure se composent de deux à sept tôles individuelles affichant différentes épaisseurs, qualités/résistances et finitions. La soudure peut être linéaire ou non linéaire.
Fig. 2: Structure schématique du flan pour la doublure d’une porte avant
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Réduction des émissions de CO2
La combinaison de flans à caractéristiques différentes permet d’adapter la solidité et la rigidité de manière ciblée aux sollicitations locales. Le résultat est une réduction notable du poids par rapport aux pièces embouties traditionnelles, qui a également des retombées positives sur la consommation de carburant et l’émission de CO2 du véhicule.
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Sécurité taillée sur mesure
Grâce à l’emploi de Tailored Blanks, il est également possible d’avoir une influence positive sur la résistance au crash d’un véhicule. Par exemple en cas de réalisation d’un longeron avant en tant que Tailored Blank, grâce à l’agencement habituel du matériau plus fin/plus doux à l’avant du véhicule, l’énergie libérée lors d’une collision frontale peut être amortie en grande partie au départ de la déformation. La protection de l’habitacle du passager est assurée par des zones de support proches des passagers plus épaisses/plus résistantes.
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Coûts de fabrication réduits à qualité accrue
De plus, l’usage de Tailored Blanks dans des zones fortement sollicitées permet en général de supprimer des renforts supplémentaires. En plus d’autres avantages en termes de poids, ceci conduit à la réduction de la diversité des pièces et donc à la baisse des coûts de fabrication et des coûts logistiques. Le nombre plus faible de pièces individuelles entraîne par ailleurs une réduction des tolérances de pièces du sous-groupe respectif.
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Avantages supplémentaires
D’autres atouts des Tailored Blanks résultent avant tout de l’usage du soudage au rayon laser en tant que procédé d’assemblage moderne. Par rapport aux liaisons réalisées par soudage par points, les liaisons par soudage au laser affichent du fait de leur continuité des propriétés de support bien meilleures ainsi que des rigidités de liaison bien plus élevées. En effet, cela évite les concentrations de contrainte liées aux points soudés. Elles se reflètent en grande partie également dans les rigidités et les solidités des pièces réalisables et ceci génère un potentiel supplémentaire de construction légère.
Le déroulement de la soudure dont la structure peut être ajustée se caractérise par un déclenchement et une conduction de la force plus réguliers dans la structure de la carrosserie en cas de collision, la bride de recouvrement ou la bride de soudure impérative dans le cas du soudage à points est supprimé du fait du soudage bout à bout laser. Il en résulte de nouvelles marges de manœuvre pour le constructeur.
En raison de la continuité de la soudure laser, les mesures d’étanchéité requises jusqu’à présent sont désormais largement superflues, entraînant ainsi des réductions secondaires de poids de même qu’une nouvelle baisse des coûts de fabrication et de matériaux ainsi qu’une amélioration de la protection anti-corrosion.
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Comparaison des coûts Tailored Blank/concept conventionnel
Nombreux sont les facteurs jouant un rôle dans cette problématique complexe consistant à évaluer la pertinence de l’intégration d’un Tailored Blank à la place d’une solution conventionnelle dans la conception et la fabrication de carrosseries.
Le programme de calcul excerpt donne la possibilité de procéder à une analyse d’ensemble des coûts totaux en vue de l’intégration de Tailored Blanks, et ceci en permettant une comparaison des coûts se rapportant à l’ensemble de l’environnement de fabrication entre les applications Tailored Blank et les solutions de pièces conventionnelles. Rapide, simple et aisé.
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