jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
par leurs conditions de mise en œuvre. La diversité des techniques de mise en œuvre, qui implique l'existence de matériels de transformation très différents, est une spécificité des PFV par rapport aux aciers, qui s'adaptent tous sans modification majeure aux lignes d'emboutissage existantes. Cette diversité n'est pas sans peser sur les choix stratégiques des constructeurs ; ce point sera abordé en 5.2. A l'heure actuelle, les deux principales techniques de mise en œuvre sont : — la compression : le PFV se présente alors sous forme d'une feuille composée de couches superposées de résine et de fibres — coupées ou continues — appelée SMC (sheet moulding compound) ; — l'injection : le PFV est, dans ce cas, mis en œuvre sous forme de mélange isotrope de résine et de fibres coupées, appelé BMC (bulk moulding compound) ; un procédé d'injection de BMC a été récemment développé par trois filiales de SGPM (SMTP-Billion, Pont-à-Mousson-SEVA et Vetrotex) sous le label ZMC. À côté de ces deux techniques, qui sont déjà utilisées industriellement, d'autres procédés sont envisagés : injection/transfert et compression/transfert — procédés dans lesquels le transport de la matière est assuré par un piston — ainsi que, à plus long terme, une extension du procédé RIM (reaction injection moulding), actuellement utilisé pour le seul polyuréthane, et dont le principe est d'effectuer simultanément la synthèse de la résine à partir des monomères de base (isocyanate et polyol dans le cas du polyuréthane) et sa mise en œuvre. 2. LES POINTS DE CONSENSUS Les experts responsables de l'évaluation des matériaux chez les constructeurs s'accordent presque unanimement sur les données suivantes. Sur le plan technique, le PFV satisfait au cahier des charges relatif aux pièces de carrosserie. Si les qualités mécaniques du PFV sont compatibles sans difficulté avec le cahier des charges, il convient de remarquer que, dans deux domaines, cette compatibilité n'a été assurée que très récemment, et au prix d'importants efforts de développement : • la résistance à la température : la température maximale des chaînes actuellement utilisées pour le traitement anti-corrosion et la peinture des carrosseries en acier est de l'ordre de
extension du procédé RIM (reaction injection moulding), actuellement utilisé pour le seul polyuréthane, et dont le principe est d'effectuer simultanément la synthèse de la résine à partir des monomères de base (isocyanate et polyol dans le cas du polyuréthane) et sa mise en œuvre. 2. LES POINTS DE CONSENSUS Les experts responsables de l'évaluation des matériaux chez les constructeurs s'accordent presque unanimement sur les données suivantes. Sur le plan technique, le PFV satisfait au cahier des charges relatif aux pièces de carrosserie. Si les qualités mécaniques du PFV sont compatibles sans difficulté avec le cahier des charges, il convient de remarquer que, dans deux domaines, cette compatibilité n'a été assurée que très récemment, et au prix d'importants efforts de développement : • la résistance à la température : la température maximale des chaînes actuellement utilisées pour le traitement anti-corrosion et la peinture des carrosseries en acier est de l'ordre de 180° à 200 °C ; les constructeurs considèrent comme impraticable industriellement toute solution consistant à peindre séparément les pièces en PFV, puis à les assembler au reste de la carrosserie en sortie de chaîne de peinture ; dès lors, sauf à réaliser des carrosseries entièrement en PFV, ce qui permettrait de s'affranchir de températures imposées par les traitements anticorrosion (cataphorèse), mais qui paraît exclu, même à moyen terme, le PFV doit donc se plier aux températures existantes ; cette contrainte est l'une des raisons majeures qui interdisent actuellement l'emploi de polymères thermoplastiques de grande diffusion — dont la résistance à la température est faible — pour ces applications ; • l'aspect de surface : si la réalisation de carrosseries hybrides (acier et PFV) est admise par les constructeurs, ils ne tolèrent en revanche aucune discontinuité dans l'aspect d'une partie à l'autre de la carrosserie ; les spécifications des cahiers des charges sont, à cet égard, très sévères ; il est vrai que l'œil humain perçoit un défaut de surface d'une taille égale à 0,8 p. ; or les pièces en PFV sont soumises au risque de trois types de défauts qui en prohibent l'utilisation : — microporosités, — retassures (au
de s'affranchir de températures imposées par les traitements anticorrosion (cataphorèse), mais qui paraît exclu, même à moyen terme, le PFV doit donc se plier aux températures existantes ; cette contrainte est l'une des raisons majeures qui interdisent actuellement l'emploi de polymères thermoplastiques de grande diffusion — dont la résistance à la température est faible — pour ces applications ; • l'aspect de surface : si la réalisation de carrosseries hybrides (acier et PFV) est admise par les constructeurs, ils ne tolèrent en revanche aucune discontinuité dans l'aspect d'une partie à l'autre de la carrosserie ; les spécifications des cahiers des charges sont, à cet égard, très sévères ; il est vrai que l'œil humain perçoit un défaut de surface d'une taille égale à 0,8 p. ; or les pièces en PFV sont soumises au risque de trois types de défauts qui en prohibent l'utilisation : — microporosités, — retassures (au niveau des nervures), — ondulations. De même que pour la résistance à la température, la mise au point de matériaux ne présentant aucun de ces défauts de surface nécessite des efforts considérables de développement. A cette fin, les recherches ont été menées dans deux directions : — la mise au point de formules « low profile », ou « bas retrait », de PFV : au moment du chauffage dans le moule, le PFV a tendance à subir un retrait — c'est-à-dire une contraction — qui est propice à l'apparition de défauts de surface ; aussi les chimistes, à la suite de Rohm et Haas (Etats-Unis), puis de PPG (Etats-Unis), ont-ils été amenés à mettre au point des formules permettant de minimiser ce retrait ; toutes les formules utilisées pour la Citroën BX sont du type « low profile » ; — l'IMC (in mold coating) consiste à appliquer, pendant la compression, un revêtement superficiel de résine ; ce procédé, mis au point par General Motors, ne peut toutefois éliminer que les microporosités, et n'est compatible qu'avec les techniques de compression, et pour les seules pièces planes ; il est utilisé pour la réalisation, en SMC, du capot avant de
point de formules « low profile », ou « bas retrait », de PFV : au moment du chauffage dans le moule, le PFV a tendance à subir un retrait — c'est-à-dire une contraction — qui est propice à l'apparition de défauts de surface ; aussi les chimistes, à la suite de Rohm et Haas (Etats-Unis), puis de PPG (Etats-Unis), ont-ils été amenés à mettre au point des formules permettant de minimiser ce retrait ; toutes les formules utilisées pour la Citroën BX sont du type « low profile » ; — l'IMC (in mold coating) consiste à appliquer, pendant la compression, un revêtement superficiel de résine ; ce procédé, mis au point par General Motors, ne peut toutefois éliminer que les microporosités, et n'est compatible qu'avec les techniques de compression, et pour les seules pièces planes ; il est utilisé pour la réalisation, en SMC, du capot avant de la BX. Sur le plan économique, la compétition entre acier et PFV présente deux caractéristiques notables : a. Les comparaisons de prix de revient ne sont plus systématiquement défavorables au PFV, ce qui avait longtemps été le cas. La structure de coût des pièces est, en tout état de cause, très différente dans le cas de l'acier et dans celui du PFV. En effet, le coût des matières premières utilisées est bien supérieur dans le cas du PFV : le polyester et la fibre de verre coûtent de 8 à 9 F/kg ; l'acier environ 3 F/kg. En revanche, une pièce en PFV peut couramment remplacer une dizaine de pièces en acier, et par conséquent éviter de longues — et donc coûteuses — opérations d'assemblage. Dès lors, une pièce en PFV est d'autant plus compétitive qu'elle intègre davantage de fonctions précédemment assurées par des pièces différentes en acier. A l'heure actuelle, plusieurs pièces mobiles de carrosserie (capot avant et hayon ou couvercle arrière, notamment) sont dans ce cas, ainsi qu'en témoignent diverses études réalisées chez les constructeurs. b. Les investissements entraînés par les solutions intégrant des PFV sont inférieurs aux investissements correspondant à l'utilisation de l'acier, pour toutes les cadences
très différente dans le cas de l'acier et dans celui du PFV. En effet, le coût des matières premières utilisées est bien supérieur dans le cas du PFV : le polyester et la fibre de verre coûtent de 8 à 9 F/kg ; l'acier environ 3 F/kg. En revanche, une pièce en PFV peut couramment remplacer une dizaine de pièces en acier, et par conséquent éviter de longues — et donc coûteuses — opérations d'assemblage. Dès lors, une pièce en PFV est d'autant plus compétitive qu'elle intègre davantage de fonctions précédemment assurées par des pièces différentes en acier. A l'heure actuelle, plusieurs pièces mobiles de carrosserie (capot avant et hayon ou couvercle arrière, notamment) sont dans ce cas, ainsi qu'en témoignent diverses études réalisées chez les constructeurs. b. Les investissements entraînés par les solutions intégrant des PFV sont inférieurs aux investissements correspondant à l'utilisation de l'acier, pour toutes les cadences habituelles de l'automobile ; l'avantage relatif des PFV en ce domaine décroît toutefois avec les cadences. Les études réalisées chez un grand constructeur pour une pièce mobile de carrosserie illustrent cette situation. 3. LES POINTS DE DESACCORD Les données qui viennent d'être exposées sont peu contestées par les experts des constructeurs ; elles correspondent en fait aux caractéristiques actuellement mesurées des matériaux. En revanche, l'examen des possibilités d'évolution des différentes solutions concurrentes fait apparaître des opinions très divergentes. Un premier débat concerne la capacité des aciers à résister à l'offensive du PFV ; les spécialistes des métaux au sein des laboratoires font valoir que les pièces réalisées en acier n'avaient pas, jusqu'à présent, été optimisées en fonction de l'allègement et que l'avantage relatif du PFV à cet égard a été surestimé (en particulier, le développement des tôles HLE constitue une riposte efficace à cette offensive). Toutefois, il est clair que l'acier est ici limité par sa densité qui est de l'ordre de 8 contre 2 environ au PFV. Un deuxième débat concerne les améliorations prévisibles concernant les deux principales techniques de mise en œuvre des PFV : l'injection et la compression. Ces deux procédés se différencient essentiellement au regard des
constructeurs ; elles correspondent en fait aux caractéristiques actuellement mesurées des matériaux. En revanche, l'examen des possibilités d'évolution des différentes solutions concurrentes fait apparaître des opinions très divergentes. Un premier débat concerne la capacité des aciers à résister à l'offensive du PFV ; les spécialistes des métaux au sein des laboratoires font valoir que les pièces réalisées en acier n'avaient pas, jusqu'à présent, été optimisées en fonction de l'allègement et que l'avantage relatif du PFV à cet égard a été surestimé (en particulier, le développement des tôles HLE constitue une riposte efficace à cette offensive). Toutefois, il est clair que l'acier est ici limité par sa densité qui est de l'ordre de 8 contre 2 environ au PFV. Un deuxième débat concerne les améliorations prévisibles concernant les deux principales techniques de mise en œuvre des PFV : l'injection et la compression. Ces deux procédés se différencient essentiellement au regard des quatre critères suivants : i. Les propriétés mécaniques des pièces réalisées en SMC sont, à dimensions équivalentes, supérieures à celles des pièces injectées ; en effet : • les fibres sont orientées dans un plan dans le cas du SMC et dans trois dimensions dans celui du BMC/ZMC, • la difficulté de répartir les fibres de façon homogène augmente avec les dimensions des pièces dans le cas de l'injection, d'où une plus grande dispersion des caractéristiques, • les fibres longues (d'une longueur supérieure à 25 mm) ne peuvent être utilisées qu'en SMC ; ii. Les cadences de fabrication sont plus élevées dans le cas de l'injection ; les temps de cycle courants sont en effet, pour des pièces identiques, de l'ordre de 1 min pour l'injection et de 2 à 3 min pour la compression — qui en outre, par les manipulations de feuilles préimprégnées qu'elle implique, se prête malaisément à l'automatisation — ; toutefois, des améliorations sont possibles sur ce plan ; en particulier, la fabrication (par compression) des capots avant de la BX devrait être assurée par un atelier n'employant que 5 à 6 personnes par poste ; iii. Les problèmes d'aspect de surface (microporosités, ondulations et retassures)
difficulté de répartir les fibres de façon homogène augmente avec les dimensions des pièces dans le cas de l'injection, d'où une plus grande dispersion des caractéristiques, • les fibres longues (d'une longueur supérieure à 25 mm) ne peuvent être utilisées qu'en SMC ; ii. Les cadences de fabrication sont plus élevées dans le cas de l'injection ; les temps de cycle courants sont en effet, pour des pièces identiques, de l'ordre de 1 min pour l'injection et de 2 à 3 min pour la compression — qui en outre, par les manipulations de feuilles préimprégnées qu'elle implique, se prête malaisément à l'automatisation — ; toutefois, des améliorations sont possibles sur ce plan ; en particulier, la fabrication (par compression) des capots avant de la BX devrait être assurée par un atelier n'employant que 5 à 6 personnes par poste ; iii. Les problèmes d'aspect de surface (microporosités, ondulations et retassures) sont mieux résolus pour les pièces injectées ; toutefois l'utilisation conjointe d'IMC et de formules low profile a permis — au prix, il est vrai, d'un allongement des temps de cycle entraîné par l'IMC — de lever ces difficultés dans le cas du capot avant de la BX ; iv. La liberté des formes est supérieure dans le cas de l'injection — d'où des gains possibles au niveau du Cx. D'une façon générale, les responsables de la mise en œuvre de chacune de ces techniques au sein des constructeurs s'en font naturellement les partisans ; à un niveau plus élevé, il apparaît que l'injection possède d'ardents défenseurs chez PSA, et suscite davantage de réserves à la Régie Renault. Au demeurant, il apparaît raisonnable de considérer que ces deux techniques peuvent coexister : pour les raisons exposées plus haut, l'injection devrait naturellement s'imposer dans les pièces fortement sollicitées et aux formes complexes, et la compression dans les pièces travaillantes ou les pièces planes de grande dimension. IV. LA GUERRE DES MATERIAUX : LE POINT DE VUE DES STRATEGES 1. LES NECESSAIRES COLLABORATIONS a. Une opération complexe La réalisation, à l'échelle industrielle, d'une pièce de carrosserie en PFV est une opération complexe
La liberté des formes est supérieure dans le cas de l'injection — d'où des gains possibles au niveau du Cx. D'une façon générale, les responsables de la mise en œuvre de chacune de ces techniques au sein des constructeurs s'en font naturellement les partisans ; à un niveau plus élevé, il apparaît que l'injection possède d'ardents défenseurs chez PSA, et suscite davantage de réserves à la Régie Renault. Au demeurant, il apparaît raisonnable de considérer que ces deux techniques peuvent coexister : pour les raisons exposées plus haut, l'injection devrait naturellement s'imposer dans les pièces fortement sollicitées et aux formes complexes, et la compression dans les pièces travaillantes ou les pièces planes de grande dimension. IV. LA GUERRE DES MATERIAUX : LE POINT DE VUE DES STRATEGES 1. LES NECESSAIRES COLLABORATIONS a. Une opération complexe La réalisation, à l'échelle industrielle, d'une pièce de carrosserie en PFV est une opération complexe : il s'agit en effet de produire à des cadences élevées (de l'ordre de 1 000 par jour), avec des taux de rebut et de reprise suffisamment faibles, une pièce possédant des caractéristiques mécaniques stables, et qui devra, après passage dans des bains de peinture à 180°, présenter un aspect identique à celui des pièces voisines réalisées en acier. Satisfaire ces exigences implique en particulier une définition minutieuse de la formulation du matériau. Le terme de PFV est une abréviation simplificatrice ; il désigne en fait un matériau complexe qui se compose : — de trois éléments de base, en proportions généralement équivalentes : — la résine polyester, utilisée comme matrice pour les fibres, — la fibre de verre, dont le rôle est d'élever les propriétés mécaniques du mélange et qui est, au cours d'une opération appelée ensimage, recouverte de produits divers, destinés à améliorer son adhérence avec la résine, — le carbonate de calcium, utilisé comme charge en raison de son faible coût (0,40 F/ kg) ; — de divers additifs (5 à 10 en général) : agents démoulants, agents de mûrissement, catalyseurs de polymérisation. Le choix et le dosage de ces additifs ainsi que la mise au point
identique à celui des pièces voisines réalisées en acier. Satisfaire ces exigences implique en particulier une définition minutieuse de la formulation du matériau. Le terme de PFV est une abréviation simplificatrice ; il désigne en fait un matériau complexe qui se compose : — de trois éléments de base, en proportions généralement équivalentes : — la résine polyester, utilisée comme matrice pour les fibres, — la fibre de verre, dont le rôle est d'élever les propriétés mécaniques du mélange et qui est, au cours d'une opération appelée ensimage, recouverte de produits divers, destinés à améliorer son adhérence avec la résine, — le carbonate de calcium, utilisé comme charge en raison de son faible coût (0,40 F/ kg) ; — de divers additifs (5 à 10 en général) : agents démoulants, agents de mûrissement, catalyseurs de polymérisation. Le choix et le dosage de ces additifs ainsi que la mise au point de l'ensage — qui constituent la formulation — jouent un rôle essentiel dans l'adaptation du matériau aux contraintes de mise en œuvre et de caractéristiques finales de la pièce. A titre d'exemple, le taux de fibres de verre d'une longueur inférieure à 0,5 mm — qui est un bon indicateur des caractéristiques mécaniques du matériau — variait de 20 % à 64 % selon la formulation lors d'essais réalisés chez Billion pour la mise au point du ZMC. La composition chimique du compound n'est toutefois pas le seul élément sur lequel on peut jouer : le dessin du moule et les caractéristiques de la presse (d'injection ou de compression) ont également une influence tout aussi importante sur le résultat final. Par exemple, au cours des essais évoqués plus haut, le passage d'un moule à un autre — toutes choses égales par ailleurs — a fait varier l'indicateur mesuré de 20 % à 42 %. Au total, le succès de ces recherches requiert donc une adaptation simultanée de la composition du matériau et de ses conditions d'utilisation aux exigences de la fabrication automobile, suivant une double démarche que l'on désigne parfois sous le terme anglais de « materials and process engineering
des caractéristiques mécaniques du matériau — variait de 20 % à 64 % selon la formulation lors d'essais réalisés chez Billion pour la mise au point du ZMC. La composition chimique du compound n'est toutefois pas le seul élément sur lequel on peut jouer : le dessin du moule et les caractéristiques de la presse (d'injection ou de compression) ont également une influence tout aussi importante sur le résultat final. Par exemple, au cours des essais évoqués plus haut, le passage d'un moule à un autre — toutes choses égales par ailleurs — a fait varier l'indicateur mesuré de 20 % à 42 %. Au total, le succès de ces recherches requiert donc une adaptation simultanée de la composition du matériau et de ses conditions d'utilisation aux exigences de la fabrication automobile, suivant une double démarche que l'on désigne parfois sous le terme anglais de « materials and process engineering », et qui doit être renouvelée pour chaque type de pièce. b. Qui détient le savoir-faire ? En dépit de la compétence largement reconnue de leurs laboratoires spécialisés dans les matières plastiques, les constructeurs peuvent difficilement mener à bien sans aide extérieure une opération nécessitant des savoirs aussi différents que l'élaboration d'une formulation. Là réside peut-être la différence la plus importante entre le PFV et l'acier — pour lequel le constructeur dispose, dans ses services, de toutes les compétences nécessaires pour réaliser directement une pièce à partir du matériau brut. Il est clair que, de la même façon, aucun des autres partenaires (fabricants de matières ou de machines) ne maîtrise suffisamment l'ensemble du processus pour prétendre à un monopole de la formulation. Une pièce en PFV ne peut donc être réalisée que si s'est créée, au préalable, une collaboration durable entre des représentants de chacun des métiers concernés. Ces métiers sont — pour ne s'en tenir qu'à ceux qui sont impliqués le plus directement — au nombre de sept : — les producteurs de fibre de verre ; — les producteurs de résine ; — les fabricants de compound ; — les fabricants de moules — ou moulistes — ;
l'élaboration d'une formulation. Là réside peut-être la différence la plus importante entre le PFV et l'acier — pour lequel le constructeur dispose, dans ses services, de toutes les compétences nécessaires pour réaliser directement une pièce à partir du matériau brut. Il est clair que, de la même façon, aucun des autres partenaires (fabricants de matières ou de machines) ne maîtrise suffisamment l'ensemble du processus pour prétendre à un monopole de la formulation. Une pièce en PFV ne peut donc être réalisée que si s'est créée, au préalable, une collaboration durable entre des représentants de chacun des métiers concernés. Ces métiers sont — pour ne s'en tenir qu'à ceux qui sont impliqués le plus directement — au nombre de sept : — les producteurs de fibre de verre ; — les producteurs de résine ; — les fabricants de compound ; — les fabricants de moules — ou moulistes — ; — les fabricants de machines ; — les transformateurs — ou mouleurs — ; — les constructeurs automobiles. Une même entreprise peut naturellement exercer plusieurs de ces métiers : c'est ainsi que Renault et PSA disposent de filiales ou d'unités spécialisées dans la transformation (DPIA — usine de Dreux — et CPIO (Nantes) chez Renault ; AOP et Quillery chez PSA). PCLUK, producteur de résine, est aussi transformateur, par l'intermédiaire de sa filiale Stratinor ; le groupe Mecelec-Inoplast est à la fois mouleur et fabricant de compound ; enfin, SGPM, par l'intermédiaire de Vetrotex, PAM-SEVA et SMTP-Billion, exerce les trois activités de fabricant de fibre, de mouliste et de fabricant de machines. À l'étranger, Bayer, OCF et PPG (USA) produisent à la fois des fibres et des résines. L'existence, au sein d'une entreprise ou d'un groupe, de services ou de sociétés pratiquant des métiers complémentaires peut apparaître à première vue comme une source précieuse de synergie. Dans la pratique pourtant, l'avantage réel apporté par de telles associations n'apparaît pas toujours déterminant. Il est frappant de constater à quel point des entités juridiquement associées et techniquement complémentaires se comportent souvent les unes envers les autres comme des partenaires indépendants. Tous les