Assemblages multi-matériaux : l'IRT M2P se dote d'un nouvel équipement pour le soudage d’inserts
L’IRT M2P dévoile sa nouvelle plateforme technologique dédiée aux assemblages multi-matériaux, fruit d’un partenariat stratégique avec l’industrie automobile. Ce nouvel équipement a été investi dans le cadre des projets COMMERWIN et AIRWIN, visant l’intégration de la technologie ERWin®, développée par la société Gaming Engineering, dans les structures de caisses en blanc d’ici 2025. Une application industrielle est actuellement en phase d’étude en collaboration avec Stellantis.
Ensemble, les trois partenaires conjuguent ainsi leurs expertises pour repousser les limites de l’assemblage des structures multi-matériaux alliant faible densité, résistance mécanique et durabilité afin de répondre aux nouvelles exigences de l’industrie automobile. La plateforme se compose de deux unités spécialisées permettant l’étude complète des deux phases du procédé de soudage d’inserts (fonctionnalisation et soudage) à une échelle représentative de lignes industrielles.
Un ilot de fonctionnalisation au cœur de l’optimisation multi-matériaux
L’ilot de fonctionnalisation est conçu pour sertir des inserts en acier dans des pièces en matériaux légers (alliages d’aluminium ou de magnésium, composites) et à géométries complexes telles que les chapelles de suspensions ou les pièces issues de giga castings. L’équipement, qui a vocation à être intégré en usine, répond aux exigences de grande cadence de production et garantit une traçabilité de fabrication optimale. Ainsi, il se compose :
- D’un robot Fanuc R-1000iA 100F qui récupère et manipule les pièces pour les fonctionnaliser de façon automatisée.
- D’une pince fixe de sertissage des inserts qui intègre un vérin électrique de haute capacité permettant de poinçonner un large éventail de matériaux et d’épaisseurs. Au cours de la pose, la pince mesure précisément l’effort et le déplacement du vérin pour garantir en production la qualité de chaque point serti. En R&D, cette fonctionnalité s’avère indispensable à la compréhension fine de l’étape de sertissage.
- D’une unité de contrôle de pose permettant, de manière intuitive, de programmer le robot pour fonctionnaliser de nouvelles pièces et de visualiser les résultats de cette étape de fabrication.
L’IRT M2P a accompagné le développement de cette unité afin de répondre aux besoins de R&D en proposant également un mode manuel destiné à la fonctionnalisation de prototypes. De cette façon, les concepteurs peuvent valider les composants et fixations à petite échelle avant leur déploiement industriel. Cet aspect offre une flexibilité essentielle pour les tests et l’innovation.
Une unité de soudage par point et de contrôle géométrique des structures multi-matériaux au service de la conception
Le second module de la plateforme permet de réaliser les différentes opérations de soudage des inserts sur des démonstrateurs à échelle industrielle. L’objectif consiste à reproduire les phénomènes observables sur les lignes de ferrage automobiles grâce à des bridages expérimentaux. L’optimisation des séquences de bridage et de soudage est rendue possible par des contrôles géométriques des ensembles au cours des opérations.
Pour remplir cet objectif, elle est dotée d’une station de soudage par résistance ARO pouvant être réglée :
- En mode fixe, pour des besoins de R&D, afin de tester des paramètres de soudage.
- En mode mobile, au-dessus d’une table à trous de 2,4 m x 4,8 m sur laquelle viennent se monter les éléments de bridage reproduisant l’opération de montage industriel. Les bridages peuvent être adaptés à différents cas d’usage et permettre ainsi une conception des opérations de montage sur-mesure. La précision de leur positionnement est assurée par une colonne de mesure spécifiquement conçue pour ce montage.
Un scanner laser 3D FreeScan UE11 de haute résolution (jusqu’à 100 µm entre deux points, et 20 µm en profondeur) couplé au logiciel de contrôle Polyworks Inspector© viennent compléter le dispositif. Ils permettent de quantifier les écarts géométriques d’un montage en cours d’assemblage par rapport à une CAO.
Par l’analyse et la compréhension de l’impact d’un bridage ou de la réalisation d’un point soudé au sein d’une séquence de montage, l’unité de soudage offre la possibilité d’optimiser les séquences de montage les plus complexes.
Un outil innovant au service de la transformation de l’industrie automobile
La plateforme représente une avancée significative dans le domaine des assemblages multi-matériaux, répondant aux besoins croissants de l'industrie automobile pour des solutions d’allègement innovantes. Grâce aux deux unités spécialisées de fonctionnalisation et de soudage, les projets COMMERWIN et AIRWIN ont ouvert la voie à une technologie d’assemblage de pointe, capable d’intégrer les métaux légers et composites dans les structures automobiles de demain.
Avec cette plateforme, l’IRT M2P, en partenariat avec Gaming Engineering et Stellantis, pose les bases d’une transformation profonde dans la fabrication de véhicules. Ce nouvel équipement se positionne comme un modèle d’innovation industrielle et de collaboration stratégique, visant à accompagner les constructeurs vers une mobilité plus verte, tout en renforçant la compétitivité de la filière automobile européenne par l’intégration de solutions issues de PME.
En savoir plus sur le partenariat entre l’IRT M2P et Gaming Engineering
