Brevet FR3130658A1 — publié le 20230623

L’invention concerne un assemblage (1) d’au moins deux tôles (2), au moins en partie superposées dans une zone de superposition (3), les tôles (2) superposées étant solidarisées entre elles par au moins une déformation (4) plastique par emboutissage, du type réalisé entre un poinçon et une matrice dans la zone de superposition (3), la déformation (4) formant un renfoncement (6) dans au moins une des tôles (2) superposées, l’assemblage (1) comportant un adhésif structural (7) remplissant au moins en partie le renfoncement (6). (Figure 1) Assemblage de tôles par emboutissage renforcé par un adhésif structural. Le domaine technique concerne les assemblages de tôles par emboutissage, Les méthodes de réalisation d’assemblages de tôles et les véhicules comportant de tels assemblages. L’assemblage d’un véhicule automobile met en œuvre diverses méthodes pour assembler des tôles, notamment des soudures, des rivetages et/ou des jonctions par clinchage. Les jonctions de tôles par clinchage consistent à effectuer un assemblage-emboutissage entre un poinçon, guidé par une presse, et une matrice en vue de faire subir aux tôles superposées une déformation élastique à froid pour former un point de connexion. Les jonctions par clinchage présentent de nombreux intérêts et notamment ne nécessitent pas d’apport de matière et permettent de solidariser des tôles d’épaisseurs et/ou de matières différentes. Cependant, les jonctions par clinchage présentent une tenue au cisaillement moindre qu’un point de soudure, par exemple. Afin de renforcer une jonction par clinchage, il est souvent nécessaire de mettre en place des rivets aveugles, d’ajouter des points de clinchage ou encore de remplacer la jonction par une soudure. Or, toutes ces méthodes de renforcement présentent un coût élevé et nécessitent la mise en place d’une opération supplémentaire, souvent réalisée par un opérateur. De plus, dans certaines configurations, la réalisation de points de soudure n’est pas toujours possible, notamment en cas de jonctions de métaux différents. Enfin, l’ajout de jonctions par clinchage supplémentaires n’est pas toujours possible. Ainsi, il existe un besoin d’une solution permettant de remplacer ou de renforcer une jonction par clinchage de tôles. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir un assemblage de tôles présentant les avantages des jonctions par clinchage tout en améliorant la résistance au cisaillement. A cet effet, la présente invention se rapporte à un assemblage d’au moins deux tôles, au moins en partie superposées dans une zone de superposition, les tôles superposées étant solidarisées entre elles par au moins une déformation plastique par emboutissage formant un point de connexion, du type réalisé entre un poinçon et une matrice dans la zone de superposition, la déformation formant un renfoncement dans au moins une des tôles superposées, l’assemblage comportant un adhésif structural remplissant au moins en partie le renfoncement. L’invention concerne également un véhicule automobile comportant au moins un assemblage selon l’invention. L’invention concerne enfin une méthode d’assemblage d’au moins deux tôles pour former un assemblage selon l’invention, la méthode comprenant une étape consistant à remplir avec un adhésif structural au moins une partie d’un renfoncement d’une jonction de tôles obtenue par emboutissage des tôles entre un poinçon et une matrice. Ainsi, l’assemblage selon l’invention permet de solidariser au moins deux tôles ensemble, de la même manière qu’une jonction par clinchage. Toutefois, l’assemblage selon l’invention permet, contre toute attente, de renforcer la résistance au cisaillement par l’ajout d’un adhésif structural. Comme démontré plus bas, le gain en tenue au cisaillement d’un assemblage selon l’invention, comparé à une jonction par clinchage classique est de l’ordre de 40%. Par ailleurs, la méthode selon l’invention permet de former un assemblage selon l’invention. En particulier, à partir d’une jonction par clinchage classique, la méthode permet de renforcer la jonction existante en formant un assemblage selon l’invention. Avantageusement, l’adhésif peut être ajouté à une étape ultérieure de montage du véhicule qui consiste à appliquer de l’adhésif structural sur le véhicule ; lors d’une telle étape, chaque renfoncement provoqué par une jonction par déformation par emboutissage, en particulier une jonction par clinchage, peut être rempli d’un adhésif structural pour former un assemblage selon l’invention à la tenue en cisaillement accrue. Ainsi, la méthode propose une alternative peu couteuse aux méthodes connues, parfois inadaptées de soudure et/ou de rivetage. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’adhésif structural remplit complètement le renfoncement. Selon une possibilité, l’adhésif structural comporte une résine époxy. Selon un mode de réalisation, la déformation consiste en un point de clinchage formé par un poinçon circulaire. Selon une possibilité, les tôles sont en aluminium, en particulier en aluminium de nuance de série 6. Selon un mode de réalisation, l’assemblage comporte une colle répartie entre les tôles dans la zone de superposition. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant au dessin annexé sur lequel : la , représente une vue en coupe schématique d’un assemblage selon l’invention. Un assemblage 1 selon l’invention, illustré sur la , permet d’assembler au moins deux tôles 2, au moins en partie superposées dans une zone de superposition 3. Les tôles 2 sont, par exemple, destinées à être montées sur un véhicule automobile une fois solidarisées pour former un assemblage 1 selon l’invention. En particulier, les tôles 2 sont métalliques, notamment en aluminium et plus particulièrement en aluminium de nuance de série 6. L’épaisseur des tôles 2 est, par exemple, de l’ordre de 1,0 mm. Les tôles 2 superposées sont solidarisées entre elles par au moins une déformation 4 plastique par emboutissage formant un point de connexion 5, du type réalisé entre un poinçon et une matrice (non représentés) dans la zone de superposition 3. Ainsi, les tôles 2 subissent une déformation 4 plastique à froid. La déformation 4 forme un renfoncement 6 dans au moins une des tôles 2 superposées, au niveau du point de jonction 5. Un tel emboutissage 1 est, par exemple, une solidarisation dite par point de clinchage utilisant, de façon habituelle, un poinçon circulaire ou rectangulaire. L’assemblage 1 selon l’invention comporte au moins un adhésif structural 7 remplissant au moins en partie le renfoncement 6. Avantageusement, l’adhésif structural 7 rempli complètement le renfoncement 6. L’adhésif structural 7 comporte avantageusement une résine époxy. L’adhésif structural 7 est, par exemple, conçu pour réticuler lorsqu’il est soumis à un traitement thermique impliquant une température comprise entre 150°C et 210°C, pendant une durée comprise entre 10 minutes et 20 minutes. Afin de renforcer encore l’assemblage 1 selon l’invention, une couche de colle peut être appliquée entre les tôles 2 superposées avant la réalisation de la déformation 4 par emboutissage. L’invention concerne également une méthode d’assemblage d’au moins deux tôles 2 pour former un assemblage 1 selon l’invention, la méthode comprenant une étape consistant à remplir avec un adhésif structural 7 au moins une partie du renfoncement 6 d’un point de jonction 5 de tôles 2, obtenu par emboutissage des tôles entre un poinçon et une matrice. Des essais de tenue en cisaillement ont été réalisés sur l’assemblage 1 selon l’invention réalisé à partir de deux tôles 2 planes d’aluminium 6016 de 1,0 mm d’épaisseur. Pour chaque assemblage 1, afin de réaliser un essai de tenue en cisaillement, chaque extrémité libre 8 de chaque tôle 2 est soumise à une force de tension, comme illustrée sur par les flèches de la , de sorte que l’assemblage 1 subisse des contraintes de cisaillement. Trois assemblages 1 selon l’invention, soumis à un tel essai de tenue en cisaillement, on ainsi subit une désolidarisation des tôles 2 sans rupture à un seuil compris entre 275 DaN et 286 DaN. A titre de comparaison, trois jonctions des mêmes tôles 2, obtenues par une déformation identique à la déformation 4 par emboutissage mais dépourvues de l’adhésif structural 7, ont subi une rupture de la tôle 2 supérieure au niveau du pourtour du renfoncement sous une contrainte comprise entre 198 DaN et 199 DaN. Ainsi, l’assemblage 1 selon l’invention montre une résistance accrue de la tenue en cisaillement de l’ordre de 40% par rapport à une jonction de type point de clinchage classique. Ainsi, la méthode selon l’invention permet de former de manière simple, à n’importe quelle étape du montage d’un véhicule, un assemblage 1 selon l’invention qui présente une tenue au cisaillement accrue. L’ajout d’adhésif structural 7 présente un très faible coût, de l’ordre de 0,002 € par assemblage 1. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation de l’assemblage décrit ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Assemblage (1) d’au moins deux tôles (2), au moins en partie superposées dans une zone de superposition (3), les tôles (2) superposées étant solidarisées entre elles par au moins une déformation (4) plastique par emboutissage formant un point de connexion (5), du type réalisé entre un poinçon et une matrice dans la zone de superposition (3), la déformation (4) formant un renfoncement (6) dans au moins une des tôles (2) superposées, l’assemblage (1) comportant un adhésif structural (7) remplissant au moins en partie le renfoncement (6). Assemblage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’adhésif structural (7) remplit complètement le renfoncement (6). Assemblage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’adhésif structural (7) comporte une résine époxy. Assemblage (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la déformation (4) consiste en un point de clinchage formé par un poinçon circulaire. Assemblage (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tôles (2) sont en aluminium, en particulier en aluminium de nuance de série 6. Assemblage (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’assemblage (1) comporte une colle répartie entre les tôles (2) dans la zone de superposition (3). Véhicule automobile comportant au moins un assemblage (1) selon l’une des revendications 1 à 6. Méthode d’assemblage (1) d’au moins deux tôles (2) pour former un assemblage (1) selon l’une des revendications 1 à 5, la méthode comprenant une étape (2) consistant à remplir avec un adhésif structural (7) au moins une partie d’un renfoncement (6) d’une jonction de tôles (2) obtenue par emboutissage des tôles (2) entre un poinçon et une matrice.