Matériaux Véhicules (MAV)

Relever le défi technologique de l’optimisation de la performance fonctionnelle et écologique des véhicules par le développement de nouveaux matériaux et procédés associés.

Enjeux

Automobile


Sur le marché automobile, le domaine d'activité MAtériaux Véhicules couvre 6 enjeux principaux.Le 1er enjeu concerne l'allègement des véhicules pour réduire leur consommation et prolonger leur autonomie, notamment l'autonomie électrique.Le 2ème enjeu est de répondre à l'engagement des véhicules en termes de recyclabilité et de limiter l'engagement matière dans le produit et le process.L'efficacité énergétique des véhicules est le 3ème enjeu du domaine d'activité MAV et concerne notamment la neutralisation des polluants comme le CO2 et le NOX.Ensuite, il existe des enjeux relatifs aux fonctionnalités d'aide à la conduite et plus précisément à l'amélioration de la performance des capteurs.Le 5ème enjeu se réfère à l'augmentation de qualité perçue des véhicules, en leur apportant de nouvelles fonctionnalités en acoustique ou au toucher, de nouvelles interfaces, de la précision et de la customisation.Enfin, la diminution des coûts de production est le dernier enjeu de ce domaine d'activité stratégique. Cela concerne par exemple la diminution du temps de cycle et rebut ou l'amélioration des conditions de travail.

Véhicule spécifique


Le domaine d'activité MAtériaux Véhicules concerne également le marché des véhicules spécifiques et rencontre 4 enjeux.Premièrement, l'enjeu de l'autonomie des engins électriques existe au travers de l'augmentation de leur charge utile et de la réduction de leur poids.Ensuite, l'enjeu est de leur apporter de nouvelles fonctionnalités en travaillant sur l'augmentation de la performance des capteurs et des actionneurs.L'apport de nouvelles fonctionnalités passe également par l'élaboration de pièces sur-mesure, qui s'adaptent aux usages spécifiques.Le dernier enjeu s'illustre par la réalisation de petite série à coût maîtrisé notamment à travers la gestion du couple prix matière/coût investissement.  

Machinisme agricole, engins off-road et robotique mobile


Le marché Machinisme agricole, engins off-road et robotique mobile est également inclus dans le domaine d'activité MAtériaux Véhicules et rencontre 3 enjeux principaux.Le 1er enjeu concerne l'augmentation de la portée des organes déportés.Le 2ème enjeu est relatif à l'apport de nouvelles fonctionnalités notamment grâce à l'augmentation de la performance des capteurs et des actionneurs.Le dernier enjeu est l'élaboration de petite série à coût maîtrisé à travers la maîtrise du couple prix matière/coût investissement.

Programmes

Programme Structures et matériaux allégés


Ce programme traite des engagements de la filière en termes d'allègement et d'intégration de matériaux recyclables, par la conception de pièces utilisant des matériaux à faible masse volumique et durables.

Objectifs

  • Développer et maitriser les technologies de fabrication autour de l’aluminium (comportement, mise en forme, assemblage) pour une utilisation massive dans les véhicules grande série
  • Développer et maitriser les technologies de fabrication et les outils de conception des structures en matériaux composites (comportement, mise en forme, assemblage) pour une utilisation massive dans les plateformes véhicules multi-énergies ainsi que sur les véhicules spécifiques dont le besoin de charge utile est prépondérant
  • Développer et maitriser les technologies d’assemblage multi-matériaux pour permettre une hybridation des structures et des pièces

Technologies clés associées

Matériaux composites (thermodurcissable, thermoplastique), Matériaux bio-sources (lin, chanvre), Matériaux recyclables (comportement dans le temps, filières de recyclage), Hybridation de pièces (surmoulage, extrusion, injection, soudage laser), Modélisation et simulation matériaux et procédés (lois de comportement, caractérisation, interfaces)

Programme Matériaux fonctionnels


Ce programme traite de l’augmentation des performances des véhicules par le développement de matériaux fonctionnels et intelligents.

Objectifs

  • Accélérer la fonctionnalisation pour augmenter les propriétés structurelles des produits automobiles (nano-charges) et/ou maîtriser leur suivi santé/maintenance par l’intégration de « capteurs » adaptés
  • Développer les futures générations de matériaux pour le stockage d’énergie électrique pour véhicule (Li-ion haute tension, Li-ion électrolyte liquide, lithium état solide) et pour limiter la consommation énergétique (isolants, …)
  • Poursuivre le développement des technologies fondamentales (photonique, radar) concourant au besoin croissant de capteurs de perception de l’environnement du véhicule
  • Développer les matériaux et technologies permettant d’augmenter la qualité perçue / sensorielle (acoustique, soft touch, plastronique, pollution habitacle, peintures à effet chrome, etc.)

Technologies clés associées

Optique (IR, lentille gamme standard), Isolation (thermique, phonique), Surfaces fonctionnelles (sensitif, photoluminescent, tenue à la rayure, antisalissure, hydrophobe), Propriétés électriques et électromagnétiques (remplacement de terres rares, électrodes, blindage-CEM, conductivité), Nanomatériaux (nouvelles fonctionnalités), Neutralisation chimique des polluants (C02, NOX), Approche multi-fonctionnelle (choix des matériaux, conception).

Programme Procédés et Assemblages


Ce programme traite des problématiques de la maîtrise technique et économique du couple matériaux / process par le développement de nouvelles technologies de fabrication et d’assemblage. Il est en lien avec les actions / feuilles de route nationales et européennes suivantes :

Objectifs

  • Disposer d’une chaîne numérique complète autour de la fabrication additive adaptée aux contraintes automobiles/véhicules (temps de calcul, maîtrise des dispersions, simulation couplé produit/process, …) allant de la conception numérique à la mise en oeuvre robot
  • Accompagner le passage des technologies de fabrication additive métal (FDM, EBM, CLAD) à une maturité industrielle (cadence, post traitement de la surface)
  • Développer les technologies et connaissance autour de la fabrication additive polymères (FDM, SLS) afin d’améliorer performances mécaniques, post traitement de la surface, et la compatibilité multi-matériaux
  • Accélérer l’instrumentation des procédés de mise en forme pour la correction en ligne de la fabrication et une meilleure gestion de l’outil
  • Sécuriser les technologies d’assemblages multi-matériaux de type rivetage, techniques de soudure, collage,… pour garantir les prestations produits (crash, tenue mécanique,…)
  • Accélérer le développement des technologies de contrôle non destructif (vision, IR, RX) permettant le contrôle qualité de géométries et assemblages complexes

Technologies clés associées

Fabrication additive (poudre, métal, bande, hybridation), Procédés instrumentés (photonique, vision, contrôlecommande), Procédés automatisés / robotisés (matériaux souples, positionnement, dévracage)