Le moulage par injection joue un rôle essentiel dans l'industrie des véhicules à énergie nouvelle (NEV), en offrant des solutions innovantes pour des pièces légères et performantes. Cette technologie fait partie intégrante de l'amélioration de l'efficacité et de la durabilité des véhicules.

Le moulage par injection dans les NEV permet de réduire le poids, d'améliorer l'efficacité énergétique et d'utiliser des matériaux respectueux de l'environnement. Il est utilisé pour les boîtiers de batterie, les connecteurs et les composants structurels légers, offrant une production plus rapide et une grande précision.

À mesure que les véhicules à usage unique continuent d'évoluer, le rôle du moulage par injection dans la fourniture de pièces rentables et de haute qualité va devenir de plus en plus important. Découvrez comment ces innovations stimulent la croissance de l'industrie et améliorent les processus de fabrication.

Quel est le principal moteur de l'efficacité des véhicules à énergie nouvelle ?

L'efficacité des véhicules à énergie nouvelle dépend des progrès réalisés dans la technologie des batteries, des matériaux légers et de l'amélioration de l'aérodynamisme, qui améliorent collectivement les performances et la durabilité de ces véhicules.

Les progrès de la technologie des batteries, notamment les batteries lithium-ion et les batteries à l'état solide, sont essentiels pour améliorer l'efficacité des véhicules à énergie nouvelle en améliorant l'autonomie, la vitesse de charge et la consommation d'énergie.

La réduction du poids des véhicules est essentielle pour améliorer l'efficacité énergétique et augmenter l'autonomie des batteries des véhicules électriques. Moulage par injection¹ permet de remplacer les pièces métalliques par des thermoplastiques et des composites à haute performance, ce qui permet de réduire le poids de 30-70% tout en maintenant l'intégrité structurelle.

Principaux matériaux et applications

• PEEK (polyéther éther cétone) et PPS (sulfure de polyphénylène): Ces polymères résistants aux températures élevées sont largement utilisés dans les boîtiers de moteurs, les isolateurs de batteries et les bagues d'étanchéité. Les engrenages en PEEK, par exemple, réduisent le poids de 70% par rapport à leurs homologues métalliques, tout en offrant des propriétés d'autolubrification et de réduction du bruit.

• Thermoplastiques renforcés de fibres de verre longues (LFT)²: Les composites LFT, tels que le PP-GF et le PA-GF, améliorent la résistance structurelle des boîtiers de batterie et des composants de châssis. Les technologies d'injection directe de fibres longues (par exemple, le FDC d'Arburg) éliminent les étapes de pré-composition, ce qui réduit la consommation d'énergie de 30%.

• Mousse microcellulaire (MuCell®): En injectant de l'azote ou du CO2 dans le plastique fondu, cette technique crée des structures microporeuses, réduisant le poids des pièces de 10-20% sans compromettre les performances.

Comment les nouveaux véhicules à énergie peuvent-ils réaliser l'intégration de composants grâce au moulage par insertion ?

Le moulage par insertion intègre les composants directement dans la structure des véhicules à énergie nouvelle, ce qui permet d'améliorer les performances et de rationaliser les processus de fabrication.

Le moulage par insertion intègre les composants dans les structures des véhicules pendant le moulage, ce qui améliore l'efficacité et réduit les coûts d'assemblage des véhicules à énergie nouvelle.

Applications dans les systèmes NEV

• Systèmes de gestion des batteries (BMS)³: Les barres omnibus et les connecteurs en cuivre sont encapsulés dans des plastiques isolants (par exemple, PBT ou PPS) afin d'éviter les courts-circuits dans les environnements à haute tension. Cette intégration améliore également la résistance aux chocs et l'utilisation de l'espace.

• Électronique de puissance: Les contrôleurs de moteur et les convertisseurs DC/DC s'appuient sur les éléments suivants pièces moulées par insertion⁴ pour des connexions électriques et une gestion thermique sûres. Par exemple, les machines de moulage par injection verticale d'ARBURG automatisent la mise en place des inserts métalliques, réduisant ainsi les cycles de production de 25%.

• Composants intérieurs: Les panneaux tactiles et les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation utilisent de plus en plus l'électronique moulée par insertion, comme la technologie In-Mold Electronics (IME) de Kurz, qui incorpore des circuits directement dans les pièces d'habillage, ce qui permet d'économiser 30% en poids et en coût.

Qu'est-ce que la durabilité et l'économie circulaire des véhicules à énergie nouvelle ?

La durabilité et l'économie circulaire des véhicules à énergie nouvelle se concentrent sur la réduction de l'impact environnemental et la promotion de l'efficacité des ressources tout au long du cycle de vie du véhicule.

Les véhicules à énergie nouvelle favorisent la durabilité en utilisant des ressources renouvelables, en réduisant les émissions et en soutenant le recyclage des ressources. Ils utilisent des matériaux et des conceptions respectueux de l'environnement, contribuant à l'économie circulaire et à la réduction des déchets et de la consommation d'énergie.

Adoption de matériaux recyclés

• Les réglementations européennes exigent désormais un contenu recyclé de 25% dans les plastiques automobiles d'ici 2026. Des systèmes avancés comme le RecyclatePilot d'ENGEL compensent la variabilité des plastiques recyclés après consommation (PCR), garantissant ainsi une qualité constante pendant le moulage.

• Polymères biosourcés⁵: Les matériaux tels que le PLA (acide polylactique) et le PA 610 (dérivé de l'huile de ricin) sont de plus en plus utilisés pour les garnitures intérieures et les pièces non structurelles, ce qui réduit la dépendance à l'égard des combustibles fossiles.

Procédés économes en énergie

• Plateformes de jumelage numérique: Le logiciel myAssist de Sumitomo Demag optimise la consommation d'énergie en analysant les données en temps réel des machines de moulage par injection, réduisant ainsi l'empreinte carbone jusqu'à 15%.

• Recyclage en circuit fermé: Des entreprises comme Trinseo et SABIC développent des méthodes de recyclage chimique pour reconvertir les plastiques automobiles en fin de vie en résines de qualité vierge.

Quelles sont les technologies de moulage avancées pour les composants des véhicules à énergie nouvelle ?

Les technologies de moulage avancées sont essentielles à la production de composants de haute qualité pour les véhicules à énergie nouvelle, améliorant ainsi les performances et l'efficacité dans un secteur automobile en pleine évolution.

Les technologies de moulage avancées améliorent les composants des véhicules à énergie nouvelle en augmentant la durabilité, en réduisant le poids et en permettant des conceptions complexes, ce qui est essentiel pour des performances efficaces et durables des véhicules.

• CoinSure™ Compression Molding: La technologie de Tederic combine le moulage par injection et le moulage par compression pour produire des pièces optiques ultra lisses telles que les lentilles de phares, réduisant ainsi les temps de cycle de 30%.

• Moulage hybride: La combinaison de thermoplastiques avec du silicone ou du TPU (polyuréthane thermoplastique) permet d'obtenir des joints flexibles pour les batteries et les connecteurs étanches.

Intégration de la fabrication intelligente

• Contrôle de qualité piloté par l'IA⁶: Des systèmes tels que l'APC Plus de KraussMaffei surveillent la viscosité de la matière fondue et ajustent les paramètres en temps réel, ce qui est essentiel pour le traitement des matériaux recyclés.

• Industrie 4.0: Les moules compatibles avec l'IdO et la maintenance prédictive réduisent les temps d'arrêt, tandis que des plateformes comme IMAGOxt de Wittmann Battenfeld suivent la consommation d'énergie sur l'ensemble des lignes de production.

Conclusion

Le moulage par injection est au cœur de la révolution des véhicules électriques et électroniques, car il permet de fabriquer des véhicules plus légers, plus sûrs et plus durables. Des systèmes de batterie moulés par insertion aux lignes de production optimisées par l'IA, cette technologie continue de franchir des barrières en matière de conception et d'efficacité.

Alors que les constructeurs automobiles s'efforcent d'atteindre leurs objectifs en matière d'émissions nettes zéro, la collaboration entre les spécialistes des matériaux, les mouleurs et les équipementiers sera essentielle pour débloquer la prochaine génération d'innovations dans le domaine de l'automobile.

Pour les fabricants, investir dans des technologies de moulage avancées et des matériaux recyclables n'est pas seulement un avantage concurrentiel, c'est une nécessité pour prospérer dans l'avenir électrifié.