SSAB et Gestamp collaborent pour un avenir automobile plus résistant et plus léger

« L'implication sur le long terme des participants, côté SSAB et Gestamp Chassis, a permis une collaboration unique, qui a abouti à la création d'une nouvelle nuance d’acier et une solution innovante », déclare Erik Nymann, développeur de produits chez SSAB, ajoutant : « En somme : une situation gagnant-gagnant !

Fondée à Madrid (Espagne) en 1997, Gestamp est un fournisseur automobile international de rang 1 qui compte 13 centres de recherche et développement et plus de 100 usines de production dans le monde. Gestamp conçoit, développe et fabrique des composants automobiles, avec comme ligne directrice l'innovation des conceptions, pour des véhicules plus sûrs et plus légers, qui consomment moins d’énergie et ont moins d’impact sur l'environnement.

En 2014, Gestamp et son client Toyota ont lancé un projet commun. L’objectif était de mettre au point un bras de suspension inférieur pour l'avant de la Toyota Yaris, fabriquée en Europe. Il est très vite apparu qu'il n'existait pas de nuance d’acier répondant aux besoins de développement de cette pièce. Alors, Gestamp a contacté SSAB.

« SSAB nous fournit des aciers avancés à haute limite d’élasticité et nous assiste pour des solutions plus écologiques dans l’industrie automobile, en réduisant les poids et en diminuant les émissions de CO₂ », explique le Dr Mehdi Asadi, responsable de l’ingénierie des matériaux pour Gestamp Chassis.

Une nouvelle nuance d’acier à haute résistance

« Nous nous sommes lancés dans une aventure mouvementée pour mettre au point une nouvelle nuance d’acier à haute limite d’élasticité appelée Docol^® 1000CP », poursuit-il, précisant que cette nuance spécifique pour châssis n’existait pas à l’époque.

Les équipes de Gestamp et de SSAB s'accordent pour dire que les sept années qui ont suivi n'ont pas toujours été faciles, mais ont permis d'obtenir une nuance d’acier novatrice, exactement adaptée à des besoins précis d'aptitude au formage (localisé ou sur l'ensemble de la tôle), mais aussi de robustesse, de rigidité et de résistance à la fatigue. En revanche, tous soulignent que le résultat final est la somme d’un effort collectif exceptionnel et partagé.

« C’est vraiment notre méthode de travail préférée chez SSAB : participer dès le tout début du projet. « L'association des connaissances de SSAB sur les matériaux et de l’expérience de Gestamp en matière de conception et de fabrication a été extrêmement importante pour transformer ce concept en réalité », déclare Ben Cook, responsable de segment de ventes chez SSAB.

« Grâce à la souplesse et à la rapidité de production de prototypes de matière par SSAB, nous avons pu essayer un grand nombre de compositions différentes », ajoute Carlota Arenillas, chef de projet innovation chez Gestamp.

Collaboration étroite

Au cours du projet, Gestamp a travaillé en collaboration étroite avec SSAB sur tous les aspects, de la composition des matériaux à la caractérisation, puis à l’homologation de la matière pour une utilisation sur un bras de suspension inférieur avant (FLCA).

Dans ce véritable effort collectif, chaque intervenant de la chaîne de développement a pu apporter son expertise : des ventes à la production en passant par les essais et les retours des clients. Les équipes des deux entreprises ont apprécié cette expérience unique de collaboration inter-entreprises pour le développement d'un acier.

Alors, quelle est cette nouvelle nuance d’acier ?

Docol^® 1000CP présente une résistance nettement supérieure à celle des nuances conventionnelles, sans compromettre la qualité, les performances ou la géométrie des pièces. Cela permet d’utiliser des épaisseurs plus minces, ce qui rend la pièce plus légère. La résistance et la ductilité proviennent de la microstructure complexe des phases. En plus de présenter une bonne qualité de surface et une haute limite élastique, cet acier est également performant en matière de résistance à la fatigue – propriété essentielle pour les composants de bras de suspension inférieurs (FLCA).

« En pratique, cette nouvelle matière nous a permis de produire un bras de suspension avant inférieur nettement plus léger que la version précédente », indiquele Dr Asadi. « Et à présent dans l’industrie automobile, nous savons tous qu’un poids plus faible entraîne une meilleure efficacité énergétique et moins d’émissions. »

« Un peu comme l’ascension du mont Everest »

« Il y a eu des moments où ce projet nous a semblé irréalisable », déclare Arenillas. « Pourtant, à chaque blocage, quelqu’un chez SSAB trouvait la bonne idée ou alors nous arrivions ensemble à un compromis. »

« Il est vrai que la mise au point de la matiére a été revue plusieurs fois et nous avons finalement abouti à un acier à phase complexe qui répondait aux exigences de la pièce. Il a fallu faire des compromis, mais grâce aux retours qui nous étaient faits, nous avons pu nous concentrer sur les qualités critiques de cette matière », reconnaît Nymann

« La magie de cette histoire, c'est que nous avons pu partir de ce que demandait le client pour comprendre le besoin, avant de réunir une équipe SSAB d’experts de différents métiers pour répondre à ces attentes », poursuit Cook.

Communication et échanges réguliers

Les deux équipes s'accordent sur l'importance de leur communication et des échanges réguliers sur les performances de la matière. C'est ce qui a finalement permis de mettre au point un produit innovant d'une qualité supérieure aux nuances d’acier conventionnelles.

« Savoir ce qui a fonctionné et ce qui a bloqué les performances des pièces nous a permis de préciser clairement la nuance d’acier et de nous concentrer sur les aspects essentiels des propriétés des matériaux pour que la pièce réagisse le mieux possible », explique Cook.

« Nous pensons que ce bras de suspension inférieur avant n’est qu'un premier pas vers tout ce qui pourrait être fait avec cette nouvelle nuance d’acier », ajoute M. Nymann.

Des produits plus résistants, plus légers et plus durables

« Dans ce projet, tout soutient la vision de SSAB d’un monde plus fort, plus léger et plus durable », poursuit Ben Cook. « Le fait que cette nuance soit le fruit d'une magnifique collaboration avec notre client Gestamp rend ce projet encore plus appréciable. »

Début 2020, les équipes du projet Gestamp/SSAB ont vu leurs efforts couronnés de succès, avec la réussite de la mise en production de l'acier Docol^® 1000CP pour fabriquer un bras de suspension inférieur avant pour Toyota Yaris. Pour l'étape suivante, cette nuance est en cours d'amélioration avec d’autres équipementiers pour de futurs lancements qui limiteront le poids des pièces et donc les émissions de CO₂.

Pour reprendre les mots de Henry Ford : « Se réunir est un début ; rester ensemble est un progrès ; travailler ensemble, c'est la réussite ».