Le pare-chocs est l'un des accessoires les plus importants d'une voiture. Il remplit trois fonctions principales : sécurité, fonctionnalité et décoration.
Il existe trois principales façons de réduire le poids des pare-chocs automobiles : l'allègement des matériaux, l'optimisation structurelle et l'innovation des procédés de fabrication. L'allègement des matériaux consiste généralement à remplacer les matériaux d'origine par des matériaux de plus faible densité dans certaines conditions, comme l'acier plastique. L'optimisation structurelle des pare-chocs légers repose principalement sur des parois minces ; le nouveau procédé de fabrication utilise le micro-moussage. De nouvelles technologies, comme le moulage assisté par gaz, ont été mises au point.
Les plastiques sont largement utilisés dans l'industrie automobile en raison de leur légèreté, de leurs bonnes performances, de leur simplicité de fabrication, de leur résistance à la corrosion et aux chocs, ainsi que de leur grande liberté de conception. Ils sont de plus en plus utilisés dans les matériaux automobiles. La quantité de plastique utilisée dans une voiture est devenue l'un des critères de mesure du niveau de développement de l'industrie automobile d'un pays. À l'heure actuelle, la quantité de plastique utilisée dans la production automobile dans les pays développés atteint 200 kg, soit environ 20 % de la qualité totale des véhicules.
L'utilisation du plastique dans l'industrie automobile chinoise est relativement récente. Pour les voitures économiques, la quantité de plastique n'est que de 50 à 60 kg, pour les modèles de moyenne et haute gamme, de 60 à 80 kg, et certaines voitures peuvent atteindre 100 kg. Pour la fabrication de camions de taille moyenne en Chine, chaque véhicule utilise environ 50 kg de plastique. La consommation de plastique par véhicule ne représente que 5 à 10 % de son poids.
Le matériau du pare-chocs présente généralement les caractéristiques suivantes : une bonne résistance aux chocs et aux intempéries, une bonne adhérence de la peinture, une bonne fluidité, de bonnes performances de traitement et un prix abordable.
Par conséquent, le PP constitue sans aucun doute le choix le plus économique. Le PP est un plastique polyvalent offrant d'excellentes performances, mais il présente une faible résistance aux basses températures et aux chocs, une faible résistance à l'usure, un vieillissement rapide et une faible stabilité dimensionnelle. Par conséquent, le PP modifié est généralement utilisé pour la production de pare-chocs automobiles. Actuellement, les matériaux spéciaux pour pare-chocs automobiles en polypropylène sont généralement fabriqués à partir de PP, auquel sont ajoutés une certaine proportion de caoutchouc ou d'élastomère, de charges inorganiques, de mélanges-maîtres, d'adjuvants et d'autres matériaux.
Problèmes causés par la paroi mince du pare-chocs et solutions
L'amincissement du pare-chocs peut facilement provoquer une déformation, résultant de la libération des contraintes internes. Les pare-chocs à parois minces génèrent des contraintes internes pour diverses raisons lors des différentes étapes du moulage par injection.
Généralement, il s'agit principalement de la contrainte d'orientation, de la contrainte thermique et de la contrainte de démoulage. La contrainte d'orientation est une attraction interne causée par des fibres, des chaînes macromoléculaires ou des segments de la masse fondue orientés dans une certaine direction et présentant une relaxation insuffisante. Le degré d'orientation est lié à l'épaisseur du produit, à la température de fusion, à la température du moule, à la pression d'injection et au temps de maintien. Plus l'épaisseur est importante, plus le degré d'orientation est faible ; plus la température de fusion est élevée, plus le degré d'orientation est faible ; plus la température du moule est élevée, plus le degré d'orientation est faible ; plus la pression d'injection est élevée, plus le degré d'orientation est élevé ; plus le temps de maintien est long, plus le degré d'orientation est élevé.
La contrainte thermique est due à la température plus élevée de la matière fondue et à la température plus basse du moule, ce qui crée une différence de température plus importante. Le refroidissement de la matière fondue près de la cavité du moule est plus rapide et la contrainte mécanique interne est inégalement répartie.
La contrainte de démoulage est principalement causée par le manque de résistance et de rigidité du moule, la déformation élastique sous l'action de la pression d'injection et de la force d'éjection, et la répartition inégale de la force lors de l'éjection du produit.
L'amincissement du pare-chocs pose également un problème de démoulage. La petite épaisseur de paroi et le faible retrait permettent au produit d'adhérer étroitement au moule ; la vitesse d'injection étant relativement élevée, le temps de maintien est maintenu. Le contrôle est difficile ; les parois et les nervures relativement fines sont également susceptibles d'être endommagées lors du démoulage. L'ouverture normale du moule nécessite que la machine d'injection fournisse une force d'ouverture suffisante, capable de surmonter la résistance à l'ouverture.
Date de publication : 23 avril 2023