AUBURN HILLS, Michigan–(BUSINESS WIRE)–Continental Structural Plastics (CSP), avec sa société mère Teijin, a dévoilé aujourd’hui une technologie de panneau de Catégorie A en nids d’abeilles innovante et un boîtier de batterie de véhicules électriques (VE) multi-matériaux avancé qui peut être moulé dans de très nombreuses formulations composites propriétaires de CSP. Ces technologies de composants ont été développées dans le nouveau Centre des technologies avancées de la société situé sur Harmon Road à Auburn Hills, dans le Michigan. Ce Centre des technologies avancées est la deuxième installation de R&D de CSP dans la ville.
Le Centre des technologies avancées est un établissement de 47 500 pieds carrés (4 400 m2) dont 24 000 pieds carrés (2 230 m2) sont consacrés aux efforts de R&D pour développer les matériaux et les processus de la prochaine génération pour faire transiter CSP et Teijin du simple SMC vers de nouveaux marchés et technologies. L’équipement inclut :
- Une presse de 4 000 tonnes avec nivellement et aspiration
- Une presse de 750 tonnes avec aspiration
- Une presse de 400 tonnes avec un plateau de 10 pieds (3 mètres)
- 6 thermolateurs
- 2 robotiques Fanuc
- CMM
L’équipe du Centre des technologies avancées compte actuellement 5 ingénieurs et concepteurs. En combinaison avec les services de R&D et de développement de produit, le Centre des technologies avancées de CSP est composé de 80 ingénieurs, concepteurs et scientifiques. Avant l’acquisition de CSP par Teijin, cette installation était un centre de R&D de Teijin, et c’est là que le processus de fabrication Sereebo® a été développé. C’est le processus qui est utilisé aujourd’hui pour fabriquer la caisse GMC Sierra Denali CarbonPro® récompensée par PACE ; la première caisse en fibre de carbone de l’industrie.
« Nous développons ici des technologies et des processus qui exploitent l’expertise de CSP et de Teijin dans les composites thermoplastiques et thermodurcissables, la fibre de carbone et la fabrication pour fournir à nos clients de nouvelles options pour leurs programmes de véhicules existants et futurs », a déclaré Hugh Foran, directeur exécutif, développement des nouvelles activités, nouveaux marchés et technologies. « Nous pouvons alléger le véhicule tout en améliorant la résistance et la sécurité pour ses occupants – autant de caractéristiques clés nécessaires pour les véhicules autonomes, connectés et électriques. »
Technologie en nids d’abeilles
Suite à l’acquisition de CSP par Teijin, le Centre des technologies avancées a commencé sa transition pour inclure des capacités de R&D plus larges. Le premier de ces projets est le nouveau processus de fabrication en nids d’abeilles qui produit des panneaux de Catégorie A ultralégers. Considérés comme un composite « sandwich », ces panneaux utilisent une base légère en nids d’abeilles, recouverte d’habillages en fibre naturelle, en fibre de verre ou en fibre de carbone imbibés de résine PUR. Ce processus permet le moulage de formes complexes et de bords nets, et crée des panneaux qui offrent une très grande solidité pour un poids très faible.
Boîtier de batterie multi-matériaux
CSP est actuellement impliqué dans le développement et la production de plus de 34 couvercles de coffre à batterie de véhicules électriques différents aux États-Unis et en Chine. Cependant, pour élargir leur offre et fournir aux clients un boîtier de batterie supérieur, CSP et Teijin ont développé un boîtier de batterie en taille réelle multi-matériaux présentant un couvercle en composite d’une seule pièce et un plateau en composite d’une seule pièce avec des renforcements en aluminium et en acier.
Les constructeurs automobiles sont confrontés à plusieurs difficultés avec les boîtiers de batteries de VE en acier et en aluminium en plusieurs pièces actuels, et notamment avec le poids général du boîtier (typiquement supérieur à 1 000 livres (453 kg), et le besoin de plusieurs soudures, fixations et boulons qui peuvent entraîner des fuites. En moulant le couvercle et le plateau chacun dans une pièce unique, CSP a créé un système qui est plus facile à sceller et peut être certifié avant son expédition. La société a deux brevets en attente pour ses systèmes d’assemblage et de fixations de boîtiers innovants.
La société a également développé un cadre de montage utilisant une mousse structurelle pour l’absorption de l’énergie. Cela permet d’obtenir une épaisseur et un poids du châssis réduits, tout en améliorant la performance en cas de collision. Les avantages supplémentaires du boîtier de batterie multi-matériaux incluent :
- Non conducteur
- La possibilité d’être moulé dans des formes complexes
- Une complexité moindre dans l’outillage
- Une solidité élevée
- Une stabilité dimensionnelle
- Des caractéristiques d’étanchéité moulées
- Une capacité de blindage moulé, y compris une protection contre les interférences électromagnétiques et radio (EMI/RFI)
- Une résistance à la corrosion
- Un coût d’outillage réduit
En un mot, le boîtier de batterie multi-matériaux de CSP est 15 % plus léger qu’un coffre à batterie en acier. Bien qu’il soit d’un poids égal à un boîtier en aluminium, le boîtier CSP propose une meilleure résistance aux températures que l’aluminium, en particulier si le système en résine phénolique est utilisé. Par ailleurs, la conception en une pièce pour le plateau n’a pas de trous percés, et aucun scellant ou mastic n’est nécessaire. Non seulement cela élimine les chances de fuites, mais cela réduit les coûts de production généraux et la complexité.
Les matériaux rendent cela possible
Bon nombre de ces avantages ne pourraient pas être obtenus sans la chimie des composites supérieure développée par l’équipe des R&D des matériaux de CSP. Cet assortiment de composites avancés permet aux clients de sélectionner la formulation pour le couvercle et/ou la base qui répond au mieux à leurs spécifications. Les options des matériaux de boîtiers de batterie de CSP incluent :
- Le système ATH traditionnel à haut remplissage en polyester/vinylester qui utilise des produits chimiques SMC conventionnels. Il est facilement adapté aux outils existants et donnera une excellente performance de base dans la bonne conception.
- Le système intumescent qui utilise une chimie similaire au SMC traditionnel, mais avec une meilleure performance d’inflammabilité et d’emballement thermique.
- Le système phénolique qui est idéal pour des applications à température élevées où les pièces doivent satisfaire aux exigences de sécurité incendie, d’émission de fumée, de combustion et de toxicité. Un système phénolique aura d’excellentes propriétés ignifugeantes, de résistance à la chaleur et chimique, et de non-conductivité électrique.
Chacun de ces produits chimiques peut être adapté en utilisant des types ou des formats de fibre différents (p. ex. verre/carbone/mélange/autre, coupés et/ou continus), et tous peuvent être formulés pour satisfaire les exigences des CVO les plus rigoureuses.
« Le travail effectué dans le Centre de technologies avancées, combiné avec les avancées des matériaux obtenues dans notre installation de R&D au siège, permet à CSP de garder notre position de leader dans les composites avancés, et de nous établir en tant qu’acteur mondial dans le domaine des multi-matériaux », a déclaré Steve Rooney, PDG de CSP. « Conjointement à l’expertise de la fibre de carbone et des matériaux qu’apporte Teijin, nous développons des solutions légères qui permettent à nos clients de réfléchir hors des sentiers battus lorsqu’il s’agit de conception de véhicule. »
À propos de Continental Structural Plastics
Continental Structural Plastics (CSP), une société du groupe Teijin propose, depuis plus de 50 ans, des technologies de pointe dans des solutions composites légères, destinées aux secteurs de l’automobile, des poids lourds, des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC), et de la construction. Basée à Auburn Hills dans le Michigan, CSP propose une offre complète d’ingénierie et détient de nombreux brevets couvrant le développement des matériaux et les procédés de fabrication. La société exerce ses activités sur trois continents et compte plus de 4 300 employés. Pour en savoir plus, consultez le site cspplastics.com.
À propos du groupe Teijin
Teijin (TOKYO : 3401) est un groupe mondial axé sur la technologie, qui propose des solutions de pointe dans les domaines de la valeur environnementale, de la sûreté, de la sécurité et de la prévention des catastrophes, ainsi que dans celui du changement démographique et de la prise de conscience accrue de la santé. Créé à l’origine en tant que premier fabricant de rayonne au Japon en 1918, Teijin a évolué en une entreprise unique incluant trois secteurs d’activité principaux : les matériaux haute performance parmi lesquels les fibres d’aramide et de carbone et les composites, ainsi que les traitements en résine et en plastique, les films, les fibres polyester et la conversion des produits ; les soins de santé avec notamment les équipements pharmaceutiques et de santé à domicile pour les maladies osseuses et des articulations, respiratoires et cardiovasculaires/métaboliques, les soins infirmiers et la santé présymptomatique ; et l’informatique avec notamment les solutions B2B destinées aux systèmes médicaux, d’entreprise et publics, ainsi que les logiciels intégrés et les services en lignes B2C de divertissement numérique. Profondément engagée envers ses parties prenantes, tel qu’elle l’exprime dans l’énoncé de la marque « Chimie humaine, solutions humaines », Teijin vise à être une entreprise qui prend en charge la société du futur. Le groupe est composé de plus de 170 entreprises et emploie près de 20 000 personnes dans 20 pays du monde entier. Teijin a réalisé un chiffre d’affaires consolidé de 853,7 milliards JPY (8,0 milliards USD) avec un total des actifs de 1 004,2 milliards JPY (9,4 milliards USD) lors de l’exercice fiscal clos le 31 mars 2020. Veuillez consulter le site www.teijin.com.
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Kim Zitny
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