Matériaux d'assemblage en aluminium SES N 3140

Développée par Suzuki Motor Corporation dans le cadre des normes relatives aux matériaux en aluminium, la norme « SES N 3140 Matériaux d'assemblage en aluminium » décrit les exigences, la classification et les règles d'application des matériaux utilisés pour l'assemblage de pièces en aluminium dans la fabrication automobile.

L'industrie automobile connaît une transformation majeure, impulsée par la nécessité de construire des véhicules plus légers, d'améliorer le rendement énergétique et de s'électrifier. L'aluminium est devenu un matériau clé grâce à son rapport résistance/poids élevé et à sa résistance à la corrosion. Cependant, contrairement à l'acier traditionnel, l'aluminium présente des défis uniques en matière d'assemblage. Par conséquent, les matériaux d'assemblage de l'aluminium, notamment les consommables de soudage, les adhésifs et les fixations mécaniques, jouent un rôle essentiel dans la fabrication des véhicules modernes.

Les types de matériaux d'assemblage en aluminium sont les suivants :

• Matériel de soudage : Le soudage reste l’une des méthodes les plus couramment utilisées pour assembler des composants en aluminium.
• Alliages d'apport : généralement aluminium-silicium ou aluminium-magnésium.
• Gaz protecteurs : Argon ou hélium pour la protection contre l’oxydation :
• Procédés : MIG (gaz inerte métallique), TIG (gaz inerte tungstène)

Les consommables de soudage présentent les avantages suivants :

• Elle présente une forte adhérence.
• Convient aux composants structurels.

Les difficultés sont les suivantes :

• Il convient de vérifier la couche d'oxyde (oxyde d'aluminium).
• La chaleur peut réduire la résistance dans la zone affectée par la chaleur.
• Fixations mécaniques : La liaison mécanique est particulièrement importante dans les structures de véhicules à plusieurs composants.
• Espèces:
• Rivets autoperceurs
• rivets aveugles
• Boulons et vis
• avantages:
• Aucun transfert de chaleur (empêche la déformation).
• Idéal pour coller l'aluminium à l'acier ou aux matériaux composites.
• Défis :
• Elle comporte un risque de corrosion galvanique.
• Cela ajoute du poids et du coût.
• Adhésifs et agents de liaison : Les adhésifs structuraux sont de plus en plus utilisés dans l’assemblage automobile.
• Espèces:
• Adhésifs époxy (les plus courants)
• Systèmes en polyuréthane et acrylique
• Ils sont généralement assemblés par rivetage (assemblage hybride).
• avantages:
• Distribution uniforme de la tension
• Amélioration des performances en matière de fatigue
• Étanchéité et protection contre la corrosion.
• Défis :
• La préparation de la surface est essentielle.
• Le temps de séchage influe sur la vitesse de production.
• Matériaux de brasage et de soudage : utilisés dans des applications telles que les échangeurs de chaleur et les systèmes CVC.
• Métaux d'apport : Alliages d'aluminium à bas point de fusion
• Agents de fluxage : Éliminent les couches d’oxyde.
• avantages:
• Convient aux sections minces.
• Assure des connexions étanches.
• Technologies d'assemblage avancées : L'ingénierie automobile moderne utilise des techniques de plus en plus sophistiquées :
• Soudage par friction-malaxage : un procédé à l’état solide présentant d’excellentes propriétés mécaniques.
• Source laser : Haute précision et capacité d'automatisation.
• Collage hybride : combine adhésifs et rivets ou soudures.
• Considérations techniques clés : Préparation de la surface.

L'aluminium forme naturellement une couche d'oxyde qu'il faut éliminer ou contrôler :

• Nettoyage mécanique (brossage, sablage)
• Procédés chimiques (gravure, revêtements de conversion)

Prévention de la corrosion : Lorsque l’aluminium est combiné à différents métaux,

• On utilise des revêtements ou des couches isolantes.
• Des fixations compatibles ont été sélectionnées.

Effets thermiques :

• L'aluminium possède une conductivité thermique élevée.
• Pour éviter toute altération, l'apport de chaleur doit être soigneusement contrôlé.

Performances mécaniques : Les matériaux de collage offrent les avantages suivants :

• Résistance élevée à la traction et au cisaillement.
• Résistance à la fatigue sous charges cycliques.
• Résistance aux collisions dans les structures des véhicules.

Les matériaux d'assemblage en aluminium sont couramment utilisés dans les domaines suivants :

• Fuselage (BIW) : Cadres, poteaux et panneaux
• Systèmes de châssis : bras de suspension, sous-châssis
• Composants du groupe motopropulseur : carters et supports
• Véhicules électriques : Boîtiers de batterie et systèmes de refroidissement.

L'importance des matériaux d'assemblage en aluminium dans la conception automobile moderne :

• Réduction du poids : La réduction du poids du véhicule améliore les points suivants :
• efficacité énergétique
• Gamme de véhicules électriques
• Sécurité et performance : la combinaison idéale garantit les éléments suivants :
• Intégrité structurelle lors des collisions
• Durabilité à long terme
• Efficacité de la production :
• Elle permet l'automatisation et la production à grand volume.
• Il prend en charge la conception modulaire et multi-matériaux.
• Développement durable:
• L'aluminium est hautement recyclable.
• Un couplage efficace réduit les déchets et la consommation d'énergie.

En conclusion, les matériaux d'assemblage en aluminium constituent un pilier de l'ingénierie automobile moderne. Avec l'évolution constante des véhicules, notamment l'essor de la mobilité électrique, l'importance de solutions d'assemblage fiables, performantes et durables ne cesse de croître. Des méthodes de soudage traditionnelles aux techniques hybrides avancées, ces matériaux permettent aux constructeurs de surmonter les difficultés inhérentes à l'aluminium tout en exploitant pleinement ses atouts.

Selon la norme SES N 3140, les matériaux d'assemblage de l'aluminium comprennent tous les consommables et matériaux auxiliaires utilisés pour assembler des pièces en aluminium. Cette norme définit les modalités de sélection et d'utilisation de ces matériaux dans les applications automobiles.

• Matériaux de construction (BIW) : panneaux et cadres en aluminium
• Composants du châssis : sous-châssis, éléments de suspension
• Boîtiers de batterie (véhicules électriques) : Connexions thermiques et structurelles.
• Assemblages de matériaux mixtes : combinaisons d’aluminium et d’acier.

Les exigences de base définies dans la norme SES N 3140 sont les suivantes :

• Malzeme uyumluluğu:
• Prévenir la corrosion galvanique entre l'aluminium et d'autres métaux.
• Assurer la compatibilité de dilatation thermique.
• Performances mécaniques :
• Résistance de la liaison (traction, cisaillement, fatigue)
• Durabilité sous vibrations et charges.
• Adéquation du processus :
• Paramètres de la source (apport de chaleur, type de remplissage)
• Conditions de durcissement de l'adhésif
• Force de rivetage et géométrie
• Règles de préparation des surfaces :
• Élimination de la couche d'oxyde
• Nettoyage et prétraitement (par exemple, anodisation, apprêts)

La norme SES N 3140 est considérée comme nécessaire pour les raisons suivantes :

• Prévient les défaillances de connexion : L’aluminium est sensible aux éléments suivants :
• Couches d'oxyde
• Ramollissement de la zone affectée par la chaleur
• Corrosion galvanique
• Elle garantit une production constante :
• Qualité d'assemblage constante chez tous les fournisseurs.
• Processus de production reproductibles
• Soutient une conception légère :
• Il permet de remplacer l'acier par de l'aluminium en toute sécurité.
• C'est essentiel pour le rendement énergétique et l'autonomie des véhicules électriques.
• Elle rend possibles les structures multi-matériaux : dans la production automobile moderne, on combine les éléments suivants :
• aluminium
• Çelik
• Matériaux composites

La norme SES N 3140 assure une connexion fiable entre ces différents matériaux.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés dont ils ont besoin et les accompagne dans la mise en place, l'implémentation et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme SES N 3140.