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RÉSUMÉ
La découverte des matières plastiques semble contemporaine des débuts de l’automobile. En fait, l’industrie automobile avait déjà une expérience de plusieurs décennies, centrée sur l’usage de l’acier et de la fonte, lorsque des plastiques performants ont été disponibles. En conséquence, on a assisté à une lutte intermatériaux qui se poursuit toujours. Quand on compare les propriétés, les plastiques sont souvent favorablement classés. Mais cela ne suffit pas. Il faut que la conception des pièces et leur industrialisation soient compatibles avec les besoins spécifiques de l’industrie automobile et la demande effective des consommateurs.
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Auteur(s)
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Claude DUVAL : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers (CNAM) - Maître de conférences honoraire de la chaire de matériaux industriels du CNAM (Paris)
INTRODUCTION
A première vue, la découverte des matières plastiques semble contemporaine des débuts de l’automobile. Cette impression est toutefois trompeuse. La mise au point et l’industrialisation de la plupart des plastiques susceptibles d’être utilisés dans la construction automobile ont été beaucoup plus tardives.
En réalité, l’industrie automobile avait déjà une expérience de plusieurs décennies, centrée sur l’usage de l’acier et de la fonte, lorsque des plastiques performants ont été disponibles. En conséquence, on a assisté à une lutte intermatériaux qui se poursuit toujours.
Les caoutchoucs des pneumatiques ont longtemps représenté le seul apport significatif des matériaux à base polymère à l’automobile. La masse des autres matériaux polymères est passée progressivement de quelques grammes à 150 kg par véhicule. Tous les secteurs du véhicule ont été plus ou moins investis et tout particulièrement l’intérieur des habitacles. Pourtant, les prévisions de développement massif des carrosseries plastiques faites dans les années 1980 ne se sont pas réalisées. D’une part, les problèmes de maîtrise des comportements et d’industrialisation des composites n’ont pas tous été résolus et, d’autre part, les industriels de l’acier et de l’aluminium ont su améliorer les produits disponibles sur le marché.
Quand on compare les propriétés, les plastiques sont souvent favorablement classés. Mais ces bonnes propriétés ne suffisent pas. Il faut que la conception des pièces et leur industrialisation soient compatibles avec les besoins spécifiques de l’industrie automobile et la demande effective des consommateurs.
Quelques exemples significatifs peuvent permettre de comprendre comment les plastiques ont peu à peu fait leur place dans ce secteur très exigeant. L’exemple du « sheet molding compound » (SMC) permet de mieux comprendre les difficultés rencontrées.
Des expériences plus ou moins réussies ont été menées par les constructeurs. Souvent, elles concernaient des véhicules de petite et moyenne série.
Pourtant, les grandes industries de la chimie et de la plasturgie, pour lesquelles l’automobile est un secteur important, ont, grâce à des efforts soutenus, pu développer des produits adaptés.
Dans une seconde partie Plastiques et automobile- D’aujourd’hui à demain, nous évoquons les défis actuels que doivent relever les acteurs du secteur automobile et comment les matériaux polymères peuvent être développés dans ce contexte.
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Emploi des plastiques dans l’automobile
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2. Part de l’automobile dans l’industrie chimique et la plasturgie
Le secteur automobile présente une grande importance aux yeux des grands chimistes pourvoyeurs de matériaux polymères et à ceux des transformateurs de la plasturgie.
Tout d’abord, la consommation de matières n’est en effet pas négligeable puisque l’industrie des transports représente 15 % en masse de la consommation des plastiques, avec environ 9 % à 10 % pour l’automobile (figure 9).
Même si les polyoléfines, polyéthylène et polypropylène, (figure 10) ainsi que les polyuréthanes occupent une part importante du marché, les matières techniques sur lesquelles les bénéfices sont en général plus élevés représentent quand même près d’un quart des ventes (figure 11).
Pour les composites, l’automobile représente un marché relativement plus important puisqu’une étude publiée en 2001 [4] situe la part de l’automobile entre 25 % et 36 % suivant les pays.
Mais l’importance du marché automobile est encore plus grande que ce qu’indiquent ces statistiques. En effet, les pièces fabriquées pour ce marché sont soumises à de fortes exigences de qualité et nécessitent la mise en œuvre de moyens de production performants. Ces pièces sont une preuve de savoir-faire des équipementiers et sous-traitants et représentent par conséquent une publicité efficace pour l’obtention de commandes de pièces techniques dans d’autres domaines.
La part de l’industrie automobile est évidemment variable dans les commandes passées auprès des plasturgistes selon les entreprises et les régions. Dans de nombreux cas, elle atteint ou dépasse 50 %. L’automobile consomme en effet 65 % des pièces techniques en matière plastique.
un grand équipementier comme Plastic Omnium voit son département carrosserie automobile rapporter 43 % du chiffre d’affaires du groupe et 68 % à l’export. Pour cela, il emploie plus de 4 500 collaborateurs et fabrique quotidiennement 35 000 pare-chocs, 10 000 ailes, 2 500 hayons et 3 300 faces avant.
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