L’automobile est un domaine fascinant et complexe, qui implique les connaissances de nombreux corps de métier. Les exigences sont très nombreuses car les voitures actuelles doivent être économiques et ultra sécurisantes. Elles doivent pouvoir offrir une rigidité suffisante sur certains points tout en permettant des zones de déformation adaptées pour d’autres. La demande croissante en modèle électrique oblige les constructeurs à rivaliser d’ingéniosité pour tenir compte des paramètres qui en découlent. Les matériaux évoluent aussi, avec des alliages légers et des matériaux composites innovants… En ce qui concerne les systèmes de fixation, l’équation est tout aussi complexe…
Comprendre l’évolution des exigences de l’industrie automobile
L’innovation technologique pousse les acteurs du domaine automobile à résoudre des défis toujours plus pointus. Les pièces doivent être plus efficientes, économiques à produire et résister convenablement dans le temps. De même, les attentes des automobilistes ont également évolué. Les propriétaires de voitures recherchent de plus belles finitions, des ajustements rigoureux et des pièces de qualité. Même le segment low-cost connaît aussi une montée en gamme fulgurante. Il n’y a qu’à voir Dacia qui multiplie les coquetteries sur ses modèles. Pour les ingénieurs, il faut réussir à concevoir des pièces qui permettent d’atteindre ces rigueurs, dans tous les domaines.
Le durcissement des crash-tests renforce encore ce phénomène. Prenons un exemple bien connu, celui de la Fiat Panda de troisième génération. L’évolution des normes fait qu’elle n’obtient plus aucune étoile sur cet exercice. La raison est simple : elle ne répond plus aux contraintes en ce qui concerne les aides à la conduite. Pourtant, la déformation de la carrosserie reste plutôt bonne. Mais là encore, la nouvelle génération devra progresser de manière significative pour redresser la barre. Pour concevoir une structure plus moderne, les ingénieurs exploitent des matériaux de meilleure qualité, comme l’inox 304 et favorisent de nouveaux moyens d’assemblage, conformément aux normes ISO qui supervisent tous ces aspects. Qui vous a dit qu’il était simple de concevoir une automobile en 2024 ?
Différents types de fixations utilisées dans l’automobile
Passons maintenant en revue les principales formes de fixation que l’on retrouve sur les voitures modernes. Là encore, il s’agit de véritables bijoux, conçus pour durer, avec une qualité de fabrication impressionnante. Les contraintes mécaniques sont généralement assez lourdes. La rupture d’une fixation peut engendrer des dégâts conséquents sur la mécanique. C’est pour cette raison que des spécialistes sont sollicités pour vos projets de fixation industrielle dans le domaine automobile.
- Les goupilles : commençons par parler des goupilles. C’est un grand classique que l’on retrouve sur de nombreux moteurs de voiture. Les goupilles permettent d’immobiliser certaines pièces spécifiques, de les positionner ou même de servir d’axe de rotation ou de sécurité. Elles peuvent être lisses, rectifiées ou cannelées en fonction des besoins. Chaque goupille est spécifique pour un domaine d’application en particulier. C’est donc un élément phare dans l’assemblage d’une voiture. Les goupilles sont étudiées et testées à maintes reprises afin de déterminer le nombre de cannelures idéales, les contraintes ou encore la rigidité nécessaire. Ces pièces, aussi petites soient-elles, sont des merveilles d’ingénierie ;
- Les douilles : aussi appelées inserts filetés autotaraudeurs, les douilles autotaraudeuses comprennent un filetage extérieur et un taraudage intérieur. Ces éléments ont l’avantage de pouvoir être utilisés dans de nombreux matériaux, en permettant un ancrage très solide et durable. Le choix du matériau est également possible avec de l’acier brut ou encore de l’acier cémenté, en fonction des besoins. Notons qu’il existe des douilles avec intervis standard ou bien avec intervis 3 trous. Ce dernier est une alternative idéale pour les modèles de plus petite dimension ;
- Les entretoises : cet élément est idéal pour créer de l’espace ou bien pour entretenir une distance précise entre plusieurs éléments. Les entretoises se présentent sous la forme de petits tubes, plus ou moins longs, avec une forme intérieure. Du fait qu’elles sont largement ajourées, les entretoises ont aussi l’avantage d’être légères. Là encore, il existe une multitude de modèles différents, avec les entretoises de centrage rectifiées qui ont pour but de réaliser des alignements précis, les entretoises de compression, qui maintiennent l’écart entre deux pièces ou encore les filetées, qui permettent le passage d’une vis, tout en garantissant un ajustement parfait.
Conseils pour choisir le bon type et la bonne taille de fixations
Choisir un système de fixation est une tâche complexe, qui nécessite de tenir compte des différentes contraintes, comme la charge à supporter ou encore l’environnement. À cela s’ajoute la problématique du choix des matériaux et du type précis de chaque pièce, qu’il s’agisse d’une goupille, d’une douille ou encore d’une entretoise. Ce choix doit aussi être guidé par la question de la sécurité et de la performance. De nos jours, nos voitures arrivent à afficher des niveaux de puissance très importants, ce qui oblige à tenir encore plus compte de la charge que les pièces peuvent supporter. Si l’on prend une Tesla Model S Plaid, par exemple, le 0 à 100 km/h ne demande que 2,1 secondes. On imagine alors les nombreuses contraintes qui pèsent sur les systèmes de fixation. L’ensemble doit offrir suffisamment de résistance pour permettre une telle performance !
Pour déterminer l’équipement à employer, il faut se référer à des professionnels du domaine. Ces derniers seront en mesure de définir précisément ce qu’il faut utiliser et pourquoi. Ainsi, des pièces pourront être dessinées et usinées spécifiquement pour les contraintes de votre projet. Cela vous permettra d’avoir des fixations qui répondent aux exigences, même les plus strictes. De nos jours, la question de l’écologie est aussi pleinement prise en compte. On parle alors d’éco-conception pour définir les alliages les moins nocifs pour l’environnement.
Industrie automobile : les dernières tendances en matière de solutions de fixation
En ce qui concerne les tendances actuelles, on trouve donc les considérations écologiques ! Ces dernières font partie intégrante du processus de création, ce qui apporte des contraintes nouvelles. Cela pousse les ingénieurs à imaginer des alliages plus vertueux et parfois inédits. En matière de création d’alliage, les idées ne manquent pas. On peut, dans un registre proche, citer le PRFC qui est un alliage de carbone et de plastique. Pour les fixations, il en est de même. À cela s’ajoutent les contraintes budgétaires imposées par les constructeurs automobiles, qui subissent déjà de plein fouet le malus écologique sur une bonne partie de leurs modèles thermiques encore au catalogue. Pour réduire les coûts, on note aussi un phénomène de standardisation de certaines pièces, pour les gammes automobiles plus classiques. Un moyen de faire des économies d’échelle donc.
Achat de fixations automobiles : comment optimiser les coûts ?
De nos jours, les constructeurs automobiles ont tendance à se regrouper en grandes entités. On peut par exemple citer la fusion récente de FCA et de PSA, ce qui a donné naissance au groupe Stellantis en début d’année 2021. Cette alliance permet de développer des modèles reposant sur des bases communes et standardisées. Si la présentation diffère, la conception mécanique est généralement très proche. Tout cela permet d’employer des pièces communes entre différents modèles issus de plusieurs marques. De plus, l’emploi de plateformes modulaires renforce encore ce phénomène. Les constructeurs automobiles parviennent ainsi à optimiser les coûts pour les gammes « classiques ». Pour les modèles orientés sur la performance, les pièces sont étudiées et conçues à part, afin de s’adapter efficacement aux contraintes plus importantes encore. L’essor de la voiture électrique renforce encore cela… D’ailleurs, l’augmentation importante du poids et des performances sont autant de paramètres qui complexifient la vie des ingénieurs mais qui rendent aussi le défi palpitant ! Maintenant, vous savez tout sur les principaux systèmes de fixation que l’on trouve dans le monde automobile actuellement.
