Optimisation du thermoformage par soufflage à grande vitesse de feuilles d’aluminium

1. Résumé du projet

Objectifs

Le projet proposé vise à améliorer un procédé breveté de mise en forme de tôles d’aluminium par thermoformage à haute vitesse. Ce procédé, qui exploite la superplasticité d’un alliage d’aluminium spécifique au partenaire industriel du projet, consiste à pulvériser un lubrifiant solide sur la tôle, à préchauffer la tôle et à la mettre en forme contre un moule à l’aide de la pression d’un gaz chaud à une cadence élevée, compatible avec les besoins de l’industrie automobile.

Le procédé rencontre quelques problèmes sur lesquels l’équipe de recherche concentrera ses activités. En particulier, nous chercherons à comprendre et à contrer les phénomènes d’interfaces indésirables se produisant entre le moule et la tôle d’aluminium, tout en améliorant la formabilité de l’alliage utilisé. Ainsi, de nouvelles formulations d’alliages seront testées et la séquence thermomécanique de laminage des tôles sera optimisée. Aussi, divers revêtements, qui pourront être déposés à la surface du moule, seront étudiés pour minimiser l’adhésion des tôles d’aluminium et ainsi avoir un effet positif sur l’esthétique des pièces, sur la productivité et sur l’environnement en réduisant la consommation de lubrifiant solide.

En parallèle à ces objectifs liés à la mise en forme, nous chercherons à améliorer le procédé de nettoyage des pièces formées afin d’améliorer l’adhésion des colles, peintures et soudures réalisées chez les clients du partenaire.

Résultats attendus et retombées escomptées

Idéalement, les solutions proposées devront permettre la récupération et le reconditionnement du lubrifiant solide, ainsi que la réutilisation des eaux chaudes de rinçage.

Dans le cadre de ce projet :
• L’Université de Sherbrooke, l’Université du Québec à Chicoutimi, le Centre de métallurgie du Québec (CMQ) et le partenaire formeront 8 étudiants et techniciens ayant une expertise unique dans le thermoformage de l’aluminium en feuille, incluant les technologies de surface propres au moule et au post-traitement des pièces formées, la formulation des alliages et la lubrification solide;
• Le partenaire réduira ses coûts de production (augmentation de la taille des lots, diminution des rejets, des heures en finition de surface, des temps d’arrêt et de la consommation de lubrifiant solide) et développera des relations d’affaires avec de nouveaux clients (meilleure adhésion des colles, peintures et soudures sur les pièces formées) ce qui lui permettra de poursuivre sa croissance;
• Le partenaire diminuera son empreinte environnementale en récupérant et reconditionnant le lubrifiant solide et les eaux chaudes de rinçage;
• Le partenaire contribuera à l’allègement du parc automobile et à la réduction des émissions de GES en fabriquant des pièces de carrosserie complexes en aluminium, grâce à son procédé breveté.

2. Équipe de recherche

Équipe de recherche

3. Appel de propositions

Le projet est d’une durée de 3 ans et le montant total octroyé est de 471 000 $.