Le Laboratoire de Conception Fabrication Commande (LCFC) des Arts et Métiers de Metz a développé, en partenariat avec Setforge et l’Institut de Soudure, un procédé de fabrication de pièces forgées en composites carbone/thermoplastique, aux caractéristiques mécaniques proches des pièces métalliques et 6 fois plus légères.

L’entreprise et l’innovation

Setforge, filiale de Farinia Group, est un des premiers fournisseurs mondiaux de pièces forgées à destination de diverses industries, dont l’automobile. Avec 9 sites de production en France, Setforge couvre tout le spectre des techniques de forge, ainsi que le processus complet de développement des pièces forgées à chaud, à mi-chaud, à froid, de la conception à la production et avec différents matériaux : acier, acier inoxydable, aluminium, laiton, nickel et alliage de titane.

Le défi à relever

Les secteurs des transports sont engagés dans une course à l’allègement des véhicules pour des raisons environnementales, tout en conservant les caractéristiques mécaniques des composants les plus élevées possibles. Le développement des matériaux composites et de techniques de forgeage innovantes sont à la base du projet Epither (estampage de pièces thermoplastiques) qui vise à combiner mise en forme innovante, optimisation des performances mécaniques, rendu final «net shape ». A terme, le  procédé permettra de mettre en œuvre des pièces compétitives avec un processus industriel rapide et automatisé.

Le partenariat

En partenariat avec Setforge et l’Institut de Soudure, le Laboratoire de Conception Fabrication Commande a développé une technique innovante de forgeage des composites carbone/thermoplastique (PEI, PPS, PA…). Le procédé, réalisé à partir de fibres de carbone continues et de fil thermoplastique corrélés, et mis en forme à chaud, permet la fabrication d’une lunette de train arrière automobile 6 fois plus légère que le même composant en acier avec des caractéristiques mécaniques très proches.

Nous avons reçu, conjointement avec nos partenaires, le trophée « Innovation technologique » pour la création du projet Epither par la Société Française des Ingénieurs des Plastiques. Ce procédé breveté est très innovant, puisqu’il permet de produire en matériaux composites des pièces massives, avec d’importantes variations de section sur la même pièce (donc semblable au procédé de forge), contrairement aux procédés concurrents qui travaillent des voiles minces mis en forme (procédé semblable à l’emboutissage) ou des fibres courtes (procédé d’injection).

Damien Felix

Ingénieur R&D, Setforge Engineering