Comment les caches de phares automobiles s'adaptent aux ensembles de phares composés de plusieurs matériaux

L'actuel phare automobile s'avère être une représentation d'un chef-d'œuvre, puisqu'il a permis de faire évoluer le phare à réflecteur vers une source lumineuse extrêmement complexe, intégrant optique, électronique et autres designs modernes. Cette évolution a été rendue possible grâce à l'utilisation de structures multi-matériaux, c'est-à-dire une combinaison de métaux, de différents types de plastiques et de divers adhésifs. Enfin, la dernière partie frontale sera le couvercle du phare automobile, considéré comme une pièce hautement importante et polyvalente au sein de ces divers ensembles.

Coefficient d'expansion thermique

Le défi technique le plus difficile rencontré lors de l'assemblage de matériaux variés concerne la dynamique thermique. Le taux d'expansion et de contraction des matériaux, sous l'influence de la source lumineuse ou de l'environnement, varie.

Conception adaptative : Les couvercles de phares adaptatifs sont généralement en polycarbonate. Ils sont fabriqués de la manière suivante :

Des structures permettant des mouvements relatifs par rapport à un composant dissipateur thermique métallique (en aluminium) ou à un composant en thermoplastique (PP ou ABS) sont montées. Cela contribue à éviter l’accumulation de contraintes qui pourraient entraîner la rupture ou la destruction du couvercle ou des joints d’étanchéité.

Compensation des joints et des garnitures d’étanchéité : Il ne s’agit pas d’un joint en caoutchouc placé entre le couvercle et le boîtier. Ces éléments contiennent généralement des adhésifs multicouches ou des élastomères thermoplastiques haute performance (TPE), suffisamment souples sur une large plage de températures. Ils sont capables d’absorber les contraintes liées à la différence de comportement entre le couvercle en polycarbonate (PC) et le matériau du boîtier, assurant ainsi une étanchéité environnementale parfaite malgré des milliers de cycles thermiques.

Faciliter l’intégration esthétique et fonctionnelle hybride.

Les conceptions de feux avant ont considérablement évolué afin de combiner différentes fonctions et matériaux au sein d’un seul couvercle.

Surface avant cohésive : Il s'agit d'une surface avant homogène dont la cohésion fait apparaître l'ensemble des éléments de la scène comme un tout. Elle masque les joints entre le réflecteur en ABS chromé articulé, le support en polypropylène noir et le panneau LED en aluminium afin de créer l’aspect d’un bijou unique et articulé.

Intégration de matériaux secondaires : Des couvercles évolués peuvent être injectés selon un procédé multi-injection, ou tout autre composant injecté peut être moulé directement sur les couvercles. Cette intégration peut consister soit en un guide de lumière transparent coloré pour un feu de jour (DRL) caractéristique, soit en une garniture occultante opaque (« blackout »), qui peut être assemblée avec la lentille principale transparente lors de la procédure d’assemblage afin de former un module avant intégré et complexe, facile à monter au-dessus du boîtier principal en matériaux multiples.

Facilitation des processus d’assemblage et de maintenance.

Les transitions liées à l’assemblage multi-matériaux ont une incidence sur la logistique de fabrication. Ces procédés doivent être pris en compte dans la conception du couvercle du projecteur.

Assemblage modulaire dans l'assemblage automatisé.

Les couvercles sont également conçus pour servir de supports ou comme un module précoce, appliqué en tant que module avant, auquel d'autres modules plus petits, tels que des capteurs, des cadres ou d'autres éléments décoratifs, sont fixés temporairement à ce niveau. L'ensemble intermédiaire ainsi obtenu peut ensuite être soudé par le robot au boîtier extérieur dans un environnement propre, puis les optiques sensibles situées à l'intérieur de l'appareil sont acheminées vers la chaîne d'assemblage.

Exigence de réparabilité : Lors de la conception de la réparabilité, la technique d'assemblage du couvercle doit être non destructive afin de permettre un démontage aisé du couvercle dans le cadre de l'assemblage hybride. Cela implique de concevoir une technique de collage spécifique, telle que l'utilisation d'une colle polyuréthane réparable ou d'un mécanisme pouvant être facilement retiré sans endommager les divers matériaux de substrat utilisés dans le boîtier.

Optimisation du poids / de la contribution structurelle.

Les conceptions multi-matériaux impliquent en elles-mêmes que chaque élément de la construction doit contribuer à l’optimisation de celle-ci.

Renforcement structurel : Le cache de phare dans une conception moderne de phare est réalisé comme composant purement optique, mais dans le but d’assurer la rigidité en torsion de l’ensemble. Il peut être utilisé, conjointement avec des points de fixation renforcés en plastique renforcé de fibres de verre montés sur le phare, afin de rendre l’ensemble suffisamment exempt de vibrations pour maintenir en position le système optique le plus important.

Adaptation entre matériaux et collage : le matériau du cache (PC) a été choisi en raison de ses propriétés optiques, outre sa capacité élevée à former des liaisons très résistantes avec les adhésifs utilisés.

Le traitement de surface, tel que le procédé au plasma, peut être appliqué sur la bride d’étanchéité du couvercle afin de faciliter un excellent processus de collage avec le produit d’étanchéité. Cette opération vise à garantir que la surface du matériau est parfaitement propre et constitue ainsi un facteur favorisant le processus de collage.

Nous possédons l'expertise requise en ingénierie, notamment dans le domaine des combinaisons de matériaux multiples. La conception et la fabrication de nos couvercles de phares sont conçues pour être utilisées avec les combinaisons les plus avancées de matériaux d’assemblage, allant des métaux aux différentes matières plastiques techniques. Nous développons actuellement la technique d’analyse par éléments finis (AEF) afin d’évaluer les performances thermiques et structurelles. Nous maîtrisons également les procédés de fabrication de haute technologie, tels que le moulage multi-coups, ce qui nous permet de produire un module avant intégré. En collaboration étroite avec nos clients durant la phase de conception OEM/ODM, nous sommes ainsi en mesure de leur proposer des couvercles offrant une interface parfaite : résistance mécanique, durabilité et surfaces magnifiques, telles que requises par les phares les plus avancés et les plus complexes du monde contemporain.