Renault Group et le CEA continuent d’innover ensemble. Après le chargeur bidirectionnel à très haut rendement pour véhicule électrique annoncé en 2023, c’est au tour du confort à bord d’associer l’expertise technique et la créativité des deux partenaires.
À l’issue de 2 ans de recherche et d’essais, avec à la clé une dizaine de brevets déposés, Renault Group et le CEA ont mis au point une structure architecturée en mailles complexes. Cette innovation permet d’obtenir, avec une seule et même matière, et en une seule étape de fabrication additive d’impression 3D, des éléments offrant un comportement mécanique adaptatif et des performances plus poussées.
Plus performants, plus légers et personnalisables, les éléments ainsi créés pourraient venir en remplacer d’autres habituellement composés de l’assemblage de plusieurs matériaux comme les assises et dossiers de sièges, les accoudoirs, la console centrale…
Une structure en treillis inédite
L’innovation réside dans l’utilisation de méthodes et outils numériques de rupture pour arriver à concevoir une structure en treillis (dite « lattice ») stratégiquement organisée. Chacun des brins composant les mailles de cette structure peut être paramétré tridimensionnellement, pour constituer des réseaux multicouches de cellules dans lesquels chaque strate a une fonction et des caractéristiques uniques.
Bien que plus complexes dans leur conception, les pièces monolithiques et monomatière qui en résultent sont plus simples à produire, en une seule opération d’impression 3D et sans aucun assemblage, minimisant l’empreinte carbone, et ne générant aucun rebus.
Réalisées en TPU (Polyuréthane Thermoplastique), ces structures innovantes sont recyclables. Les recherches continuent afin d’évaluer les compatibilités d’autres matériaux, notamment biosourcés.
Pour un confort personnalisé au millimètre près
Appliquée aux sièges par exemple, cette innovation devrait permettre, tout en les allégeant (d’environ 30%) et en réduisant leur épaisseur, d’obtenir avec un seul matériau, des performances d’accueil, de confort, d’amorti et de maintien qui ne sauraient être atteintes avec les matériaux habituels les composant (tissus, mousses, renforts…).
Le siège pourrait même être modelé à la morphologie de son conducteur et ses différentes zones paramétrées avec des propriétés spécifiques pour répondre à des efforts de pression individualisés et ainsi proposer des niveaux de confort et d’amorti personnalisés.
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Le design n’est pas en reste, la fabrication additive d’impression 3D autorisant également tous les choix de forme, de texture et de personnalisation.
Les promesses de la fabrication additive
Utilisée depuis quelques années dans les sites industriels de Renault Group pour des pièces d’outillage, la fabrication additive a également fait son entrée au design pour des pièces de prototypes. Ce procédé est dit additif, car la fabrication repose sur la superposition de fines couches de matière, une par une, à partir d’un fichier numérique plus ou moins complexe.
La structure développée par Renault Group et le CEA ouvre la voie à de nouvelles applications dont les zones avec lesquelles les occupants du véhicule sont en contact, telles que les sièges avant, les accoudoirs de portes, la console centrale, la banquette arrière, le volant…
« Cette innovation est le fruit de l’association des expertises R&D de deux acteurs majeurs de l’innovation, le CEA et Renault Group. Elle pourrait nous permettre de proposer un vrai différenciant aux clients, avec une expérience de conduite inédite. Nous continuons d’en explorer tout le potentiel pour aller vers encore davantage de personnalisation mais aussi afin d’en tirer de nouveaux bénéfices pour différentes zones du véhicule » explique Jean-François Salessy, directeur de la Synthèse Véhicule et des Technologie Amont de l’Ingénierie Renault Group.
« La liberté presque totale de design, l’économie de matière ou l’optimisation du poids, l’intégration de fonctions ou la réduction des délais de fabrication font de la fabrication additive une filière soutenue avec force par le CEA. Cette réalisation avec Renault Group conforte la force de cette discipline autour du développement des nouveaux matériaux architecturés grâce au design, de leur caractérisation et de leur intégration dans des filières applicatives. » a déclaré François Legalland, directeur du CEA-Liten.
