A côté des ferreux et des plastiques, il est un autre matériau qui fait parler de lui :c'est l'aluminium.
Ce métal a des caractéristiques particulières, l'énergie nécessaire pour le produire est importante (20 kwh/kg) comparée à d'autres matières, mais sa faible densité, sa conductibilité thermique élevée, sa résistance à la corrosion et son point de fusion relativement bas le rendent intéressant pour de nombreuses applications.
L'utilisation de pièces moulées en alliage d'aluminium pour des applications structurales est en vérité relativement ancienne (Panhard). Il est clair qu'aujourd'hui l'utilisation de l'aluminium porte majoritairement sur le moteur, les carters et boîtiers divers et beaucoup moins sur les pièces de suspension de freinage ou de structure. Mais Ford réalise déjà 1,6 million de capots en aluminium par an. PSA est en études plus qu'avancées sur des ouvrants (portes, haillons) et si l'exemple de l'Audi A8 restera sans doute anecdotique à raison de 500 000 francs le modèle, il y a des applications moins visibles qui gagnent du terrain.
Le coût matière est toujours là (9 F/kg), mais on arrive à des allégements importants d'environ 40 à 50% sur les pièces.
Dans le domaine des liaisons au sol, Chrysler est fier d'annoncer que le thixomoulage d'aluminium lui permet de réaliser les bras de suspension et de direction de son Prowier en bénéficiant d'un substantiel gain de poids. Les techniques d'injection sous forte pression de lingots semi-solides se rapprochent finalement beaucoup de l'injection thermoplastique, et permettent à l'aluminium de s'immiscer dans les liaisons au sol tout en réalisant des pièces à la géométrie optimisée à un prix raisonnable.
Les MMC ou Composites à Matrice Métallique ne font pas appel à la plasturgie, mais présentent également des performances intéressantes grâce à la mise en œuvre de plusieurs matériaux, en l'occurrence l'aluminium et le carbure de silicium. Ils permettent aux spécialistes du châssis d'obtenir un allègement substantiel tout en conservant des caractéristiques techniques de haut niveau. Les freineurs et les fabricants de transmission seront les premiers concernés par ces MMC, même si les motoristes pourraient y avoir recours ultérieurement. Sur ces dernières applications, un feutre de renfort pourrait être noyé dans une surface aluminium pour améliorer ses caractéristiques superficielles, mais on s'oriente essentiellement sur des solutions "dans la masse" pour les fonctions châssis. L'aluminium et ses éléments de renfort sont ainsi préparés sous forme de lingots qui sont ensuite refondus et extrudés (pour les arbres de transmissions) ou coulés (éléments de freins avec 20% de carbure de silicium) par des métallurgistes. Les dernières opérations et l'assemblage des pièces sont finalement réalisés par les équipementiers des fonctions concernées. Après les disques et les tambours, on voit apparaître des étriers, mais seuls les produits conçus pour s'adapter aux caractéristiques du produit permettent d'en tirer un optimum. Lotus a ainsi opté pour cette dernière solution sur l'Elise, mais a dû reprendre son développement après s'être aperçu que les prototypes n'étaient pas satisfaisants. Tous les constructeurs choisissant cette voie sont confrontés à ces mêmes difficultés. Les limites du produit sont mal connues et la compréhension du produit bien délicate, car ce dernier est récent et bénéficie de renforts que l'on ne connaît pas sur les solutions acier, maîtrisées depuis longtemps. Il faut aussi absolument tenir compte des problèmes de dispersion de chaleur bien plus aigus sur ces MMC à base d'aluminium.
Il est intéressant de noter que Mercedes a retenu des composants de base proches pour faire réaliser les chemises de ses nouveaux V6 et V8. Le procédé d'obtention des pièces "presque bonnes du premier coup" est par contre tout à fait original. Il se rapproche en fait de la stéréo lithographie et consiste en la superposition de couches de poudres mêlées, tout en comprenant une extrusion simultanée. Le tout est réalisé sous azote. Qualité de surface, légèreté et porosité sont, d'après le constructeur, d'un très haut niveau.
Avec l'aluminium on retrouve comme pour les plastiques composites, la légèreté et la bonne tenue à la corrosion, avec la possibilité de transposer les procédés utilisés pour l'acier (découpage - emboutissage- soudage) En revanche, on retrouve les mêmes contraintes que pour l'acier, à savoir la mise en peinture . A mon avis, cette solution ne sera pas retenue sur le long terme pour la réalisation de carrosseries, ceci pour les raisons suivantes: les cours de ce matériau sont trop fluctuants et d'un point de vue politique, le coût énergétique par unité de volume de l'aluminium reste trop élevé.
En revanche, pour les applications mécaniques, l'aluminium a de beaux jours devant lui car les polymères actuels restent en deçà de ses performances. Ou s'il présente des caractéristiques similaires, c'est à un prix beaucoup plus élevé. Mais cette constatation n'est valable que dans des systèmes conçus de manière traditionnelle si l'on prend du recul et que l'on aborde la conception d'une manière globale, les polymères remplaceront cette matière pour de nombreuses applications.
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