Brevet FR3044326A1 — publié le 20170602

TOLE MINCE A HAUTE RIGIDITE POUR CARROSSERIE AUTOMOBILE Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine des tôles en alliage d'aluminium destinées à la fabrication par emboutissage de pièces de doublure, de structure ou de renfort de la caisse en blanc des véhicules automobiles. Etat de la technique Les alliages d'aluminium sont utilisés de manière croissante dans la construction des véhicules automobiles car leur utilisation permet de réduire le poids des véhicules et ainsi diminuer la consommation de carburant et les rejets de gaz à effets de serre. Les tôles en alliage d'aluminium sont utilisées notamment pour la fabrication de nombreuses pièces de la « caisse en blanc » parmi lesquelles on distingue : les pièces de peau de carrosserie (ou panneaux extérieurs de carrosserie) comme les ailes avant, le toit ou pavillon, les peaux de capot, de coffre ou de porte ; les pièces de doublure comme par exemple les doublures de porte, d'aile, de hayon ou de capot ; et enfin les pièces de structure, comme par exemple les longerons, les tabliers, les planchers de charges et les pieds avant, milieu et arrière. Si de nombreuses pièces de peau sont déjà réalisées en tôles d'alliages d'aluminium, la transposition de l'acier à l'aluminium pour des pièces de renfort notamment de type doublure ou de structure, présentant des caractéristiques plus élevées, s'avère plus délicate du fait dans un premier temps de la moins bonne formabilité des alliages d'aluminium par rapport aux aciers et du fait dans un deuxième temps des caractéristiques mécaniques en générales moins élevées que celles des aciers utilisés pour ce type de pièces. En effet, pour des applications de type renfort ou structure, un ensemble de propriétés, parfois antagonistes est requis telles que : 3044326 2 - une formabilité élevée à l'état de livraison, état T4, en particulier pour les opérations d' emboutissage, - une limite d'élasticité contrôlée à l'état de livraison de la tôle pour maîtriser le retour élastique lors de la mise en forme, 5 - une résistance mécanique élevée après revenu et/ou après cataphorèse et cuisson des peintures pour obtenir une bonne résistance mécanique en service tout en minimisant le poids de la pièce, - une bonne capacité à l'absorption d'énergie en cas de choc pour application à des pièces de structure de caisse, 10 - un bon comportement dans les divers procédés d'assemblage utilisés en carrosserie automobile tels que le soudage par points, le soudage laser, le collage, le clinchage ou le rivetage, - une bonne résistance à la corrosion, notamment la corrosion intergranulaire, la corrosion sous contrainte et la corrosion filiforme de la pièce finie, 15 - une compatibilité avec les exigences du recyclage des déchets de fabrication ou des véhicules recyclés, - un coût acceptable pour une production en grande série. Une propriété importante a cependant été souvent négligée, il s'agit de la rigidité de 20 l'alliage qui est liée à son module d'élasticité. Ainsi, un matériau dont le module d'élasticité (parfois aussi appelé module d'Young) est très élevé est dit rigide. Ainsi quand le matériau est rigide il peut être possible pour certaines pièces pour lesquelles il s'agit d'un facteur limitant de diminuer l'épaisseur de la pièce par rapport aux pièces actuellement utilisées et ainsi d'obtenir un gain de poids. On rencontre essentiellement 25 des pièces de ce type pour des pièces de renfort ou de structure. La demande de brevet WO 95/34691 concerne une tôle en alliage d'aluminium destinée à la construction mécanique, aéronautique ou spatiale caractérisée par la composition (% en poids) Si 6.5 - 11%, Mg 0,5 - 1,0 %, Cu REVENDICATIONS1. Tôle mince pour pièce de renfort ou de structure de carrosserie automobile en alliage d'aluminium de composition, en % en poids, Si : 10 - 14, Mg : 0,05 - 0,8, Cu : 0 - 0,2, Fe : 0 - 0,5, Mn : 0 - 0,5, optionnellement au moins un élément choisi parmi Na, Ca, Sr, Ba, Yt et Li, la quantité dudit élément s'il est choisi étant de 0,01 - 0,05 pour Na, Ca, Sr, Ba Yt et 0,1 - 0,3 pour Li, Sb : 0 - 0,05 Cr : 0 - 0,1 Ti : 0 - 0,2 autres éléments 2. Tôle selon la revendication 1 caractérisée en ce que Si : 11 - 13 % en poids. 3. Tôle selon une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisée en ce que Cu : 0,03 - 0,15 % en poids. 4 Tôle selon une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que Fe : 0,1 - 0,3 % en poids. 5. Tôle selon une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que Mn : 0,05 - 0,2 % en poids. 6. Tôle selon une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que Mn :