De nombreux secteurs industriels, automobile et aéronautique en tête, cherchent à remplacer certaines pièces purement métalliques par de nouveaux composés hybrides métal-plastique, plus légers et potentiellement moins chers. Diverses techniques existent pour « marier » solidement métal et plastique, mais la marge d’amélioration est réelle. Sirris a relevé le défi via un projet Cornet.
Cofinancé par l’Europe (projet Cornet), le projet PreFiHy a pour objectif de mettre au point un procédé de production aisé et économique pour la fabrication de produits hybrides. Il associe quatre instituts de recherche : les allemands IPF Dresden et Fraunhoffer IWU Chemnitz, et les belges CRM et Sirris.
Les efforts de recherche se sont concentrés sur l’association de substrats métalliques légers comme l’aluminium et le polyamide.
Pour produire un composé hybride métal-plastique de bonne qualité, le principal défi est d’assurer l’adhérence entre les deux matières. Les techniques actuelles sont relativement complexes et chères à mettre en œuvre. Sirris et ses partenaires de recherche ont associé leurs compétences pour développer une alternative plus accessible.
Les partenaires ont développé un coating de nouvelle génération, mis en œuvre dans un procédé en quatre étapes : prétraitement de la surface métallique, application du coating, mise en forme de l’insert métallique par incremental sheet forming (ISF) et enfin surinjection du plastique. La particularité du nouveau coating est qu’il est multifonctionnel. D’une part, il assure une excellente accroche mécanique entre le métal et le plastique. D’autre part, son rendu esthétique permet de se passer d’une couche de peinture pour les parties métalliques qui restent visibles.
La faisabilité des développements a été démontrée en réalisant un couvercle de cendrier pour le secteur automobile : une pièce de plastique pourvue d’un insert métallique. Le prototype de couvercle hybride a répondu à toutes les espérances : tous les tests (sollicitations globales et locales) ont démontré un potentiel d’accroche remarquable. Après optimisation du coating, la porte sera ouverte à l’industrialisation !