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L'industrie automobile est l'une des industries les plus stratégiques car elle implique l'utilisation d'une ingénierie de haute précision, de qualité et de fiabilité. En raison des fonctions importantes que les véhicules remplissent dans notre vie, il est essentiel de garantir la stabilité et les performances des composants au fil des ans. Cet article explore les détails de la sélection des matériaux, de la fabrication, de l'assemblage et des procédures de test ainsi que l'évaluation de la durabilité des composants automobiles.
Un aperçu de la manière dont les composants automobiles sont développés
La conception des pièces automobiles est un sujet qui définit la manière dont les différentes pièces d'une voiture sont développées. Le processus commence par la reconnaissance des besoins et des limites du véhicule dans son utilisation supposée. Tout composant de l'avion doit répondre aux normes de durabilité des matériaux, de poids, de coût de fabrication et d'impacts environnementaux.
1. Choix du matériau : le matériau utilisé définira également la durabilité et l'efficacité du produit, et il s'agit d'un domaine très sensible. Le choix des matériaux varie ; les plus courants sont les métaux, en particulier l'acier et l'aluminium, ainsi que les composites, les plastiques étant leurs homologues légers. Le matériau est soumis à de fortes contraintes mécaniques, à des conditions environnementales extrêmes et à des risques d'interaction avec des produits chimiques.
2. Conception assistée par ordinateur (CAO) : un certain nombre de modifications de conception des automobiles d'aujourd'hui sont rendues possibles par la CAO, où les membres de l'équipe d'ingénierie peuvent créer des modèles 3D précis de leurs conceptions, ce qui facilite non seulement la conception, mais également la réalisation de simulations à un stade précoce, où différentes pièces sont testées pour les différentes conditions qu'elles sont susceptibles de rencontrer au cours de leur vie opérationnelle. Cela permet de maximiser la conception avant la création des maquettes réelles.
3. Prototypage : pour la conception spécifique, des prototypes d'une telle voiture sont développés. Le prototypage permet à l'ingénieur d'évaluer les caractéristiques physiques des pièces et, par la suite, d'apporter des modifications avant une production en grande série.
Méthodes et technologies de production des composants automobiles
Le processus de fabrication comprend des étapes tout aussi importantes que la conception et la construction de pièces automobiles. Il nécessite l'utilisation de méthodes et de processus complexes afin de garantir la précision et la conformité aux normes.
1. Coulée et forgeage : il s'agit de techniques conventionnelles largement utilisées dans la production de composants métalliques. La coulée est le processus de création de formes en déposant du métal en fusion dans des moules tandis que lors du forgeage, le métal est façonné par l'application d'une force, ce qui crée des pièces à haute résistance.
2. Usinage : Il s'agit d'un processus de fabrication dans lequel des outils de coupe sont utilisés pour découper une pièce à usiner selon des dimensions précises. Le fraisage est l'une des techniques utilisées dans le processus de fabrication d'un produit, comme le montre Turner.
3. Fabrication additive (impression 3D) : il s'agit d'une nouvelle méthode de fabrication qui gagne en popularité en raison de sa capacité à fabriquer des formes et des géométries complexes avec une bonne précision et une bonne efficacité tout en minimisant l'utilisation de matériaux. Elle est particulièrement utile pour générer des prototypes et fabriquer des éléments spéciaux.
4. Moulage par injection : processus de fabrication de pièces en plastique ; dans ce processus de production de composants en plastique, le moulage par injection est normalement utilisé où une matière plastique fondue est injectée dans un moule puis solidifiée.
Méthodes de test courantes pour les pièces automobiles
L'application de pression sur les pièces automobiles est d'une importance vitale et il est difficile de garantir la fiabilité des produits fabriqués sur la chaîne de montage. Plusieurs techniques de test sont utilisées afin de vérifier la fonctionnalité et la fiabilité de chacun des composants.
1. Essai de fatigue : cet essai mesure l'état d'une pièce lorsqu'elle est soumise à des contraintes cycliques répétées pendant une période donnée. Il peut également aider à évaluer le cycle de vie de la pièce et les éventuels points de défaillance de la pièce.
2. Test de cyclage thermique : les pièces détachées automobiles sont généralement soumises à des températures très élevées ou très basses. Les tests de choc thermique placent la pièce dans des conditions de températures élevées et basses pour déterminer comment la pièce réagira au stress thermique.
3. Tests de corrosion : les pièces automobiles étant généralement exposées aux éléments climatiques, il est important de déterminer leur niveau de résistance à la corrosion. Parmi les méthodes d'exposition, on peut citer les tests au brouillard salin et l'exposition à des environnements humides.
4. Test de vibration : ce test détermine la capacité de service des pièces en ce qui concerne la réception de vibrations intermittentes, imitant à nouveau les conditions de conduite. Il ouvre la possibilité de découvrir toutes les vulnérabilités qui peuvent conduire à une défaillance.
Indicateur de performance organisationnelle
Les pièces automobiles sont généralement testées et évaluées en fonction de certains paramètres de performance définis afin de garantir une production fiable et de haute qualité.
1. Normes ISO : L'Organisation internationale de normalisation (ISO) fournit une norme internationale pour l'industrie automobile IATF16949, par exemple, qui fournit des exigences sur l'application du système de gestion de la qualité.
2. Normes SAE : La SAE est l'organisme chargé de fournir des exigences en matière de conception, de test et de performance des pièces automobiles. Ces normes contribuent à maintenir la cohérence et la comparabilité sur une grande variété de marchés.
3. Spécifications OEM : les OEM ont leurs propres normes auxquelles les pièces doivent être conformes. Ces spécifications ne peuvent fonctionner qu'avec les spécifications particulières de leurs véhicules pour assurer la compatibilité et les performances.
Pour aller plus loin
La longévité et les performances des pièces automobiles sont des questions de vie ou de mort, ainsi que de fonctionnement du véhicule. Depuis le concept de design et la technologie utilisée dans la création des pièces automobiles, jusqu'à la phase de test et le strict respect des paramètres de performance, le détail est primordial pour garantir la durabilité des pièces automobiles.