Séries d'interviews avec des experts Norican

Mise en lumière sur l'aluminium

Publié

Mise en lumière sur l'aluminium

La consommation mondiale d'aluminium devrait atteindre 120 millions de tonnes d'ici 2025, dont 25 % sont liés à l'évolution de l'allègement des pièces et de la mobilité électronique dans le secteur automobile. À ce titre, l’aluminium est actuellement au centre de nombreuses discussions et décisions en matière de qualité, de rentabilité et de durabilité qui concernent les clients des fonderies Norican dans le monde entier.

Alors que nous nous préparons pour le GIFA 2019 avec une série spéciale d'interviews sur des sujets qui devraient être au cœur du salon cette année et sur les évolutions Norican qui seront présentées, quel meilleur sujet pour commencer que l’un des plus en vogue du secteur. Nous avons interrogé les experts suivants pour leur poser des questions sur l'aluminium :

Heinrich Dropmann, vice-président du secteur automobile et de l'industrie générale, Wheelabrator
Carlo Scalmana, président, Italpresse Gauss
Per Larsen, responsable du portefeuille de produits et de l'innovation, DISA
Peter Reuther, vice-président principal CPI Thermal, StrikoWestofen

La demande de pièces coulées en aluminium n’a jamais été aussi élevée. Comment cette évolution affecte-t-elle les technologies Norican et vos clients actuellement ?

Heinrich Dropmann : À bien des égards, rien n'a changé. Chez Wheelabrator, nous avons toujours approvisionné le marché de l'aluminium, en particulier grâce à notre solide clientèle dans le secteur automobile, où l'accent reste mis sur l'allègement d es pièces et la combinaison de plusieurs composants structurels en une seule pièce complexe et hautement fonctionnelle, encore une fois pour réduire le poids, mais également pour un montage simplifié.

Avec ces pièces en aluminium de plus en plus complexes (qui sont plus susceptibles de se déformer), où les moindres détails sont essentiels, le besoin de procédés de grenaillage précis et étroitement contrôlés est élevé. Pour obtenir une couverture par grenaillage à l’intérieur de pièces coulées complexes, les techniques de grenaillage interne ont dû évoluer rapidement.

Notre réponse a été d’élargir notre portefeuille d’aluminium, par exemple avec la gamme de grenailleuses à tapis de maillons métalliques LBS. Ces machines pour des tâches moyennes ont été développées afin de maximiser l'efficacité et la cohérence du grenaillage de tous les côtés et sont particulièrement adaptées aux procédés continus de l'aluminium. Une machine compacte, développée en collaboration avec un client qui fabrique des pièces coulées en aluminium complexes pour des filtres automobiles, a été conçue pour fonctionner directement dans la cellule de coulée, sans stockage ni transport intermédiaires. Nos machines de préhension robotisées très sophistiquées pour pièces complexes, telles que les carters d'engrenage, permettent le grenaillage interne dans des alésages et cavités étroits, ainsi que le grenaillage externe.

Nous avons également récemment lancé une nouvelle gamme de machines de vibroabrasion, car la finition est essentielle pour toutes les pièces.

Nous développons ces solutions afin d'aider les clients à atteindre le niveau de précision et de finition requis. Le plus grand changement que nous constatons est où nous intervenons. Ou plutôt, là où notre marché se développe. La Chine, l'Inde, les États-Unis et de plus en plus l'Europe. L'intérêt pour les solutions spécifiques à l'aluminium ne dépend plus de la géographie.

Carlo Scalmana : Ce n'est pas seulement la demande qui s'est globalisée, les attentes aussi. C'est également vrai dans le secteur automobile, où les tendances de fabrication et les normes de qualité ont toujours varié considérablement d’un pays à l’autre, en particulier dans le cas de l’aluminium. Tout est en train de changer.

Le niveau de qualité de coulée sous pression attendu « par défaut » pour l'aluminium ne cesse d'augmenter dans toutes les zones géographiques. Les boîtiers de batterie fabriqués en Chine doivent respecter exactement les mêmes normes que ceux fabriqués en Allemagne ou en Amérique du Nord.

Cela représente une plus grande opportunité pour nos clients, qui opèrent à ce niveau de qualité et d'uniformité, mais cela exerce aussi une plus grande pression sur eux pour répondre à ces attentes, et ce de manière rentable. C'est une invitation à passer à l'action pour laquelle nous sommes idéalement positionnés, non seulement en termes de technologie, grâce à nos machines et à nos cellules de travail automatiques, mais également en termes d'installation, de service après-vente et de support technique continu que nous offrons. Notre empreinte mondiale est certes bénéfique, mais nous veillons maintenant à ce que nos propres processus soient optimisés en interne pour s’aligner sur ce changement.

Et chez DISA, comment la tendance actuelle de l'aluminium influence-t-elle les fonderies de sable à vert avec lesquelles vous travaillez ?

Per Edjorf : DISA propose depuis quelques années déjà des solutions bien élaborées à base de sable à vert pour l'aluminium. Plusieurs lignes sont en activité, produisant diverses pièces en aluminium, y compris pour le secteur automobile.

Aujourd'hui, la combinaison de la productivité, de l'échelle, de la précision et de la grande flexibilité a un fort attrait pour les secteurs de la production de masse comme l'automobile qui optent de plus en plus pour l'aluminium afin de réduire le poids du véhicule. Nous discutons avec des fonderies qui cherchent à modifier ou à développer leurs procédés d’aluminium. Mais voici encore plus intéressant : au cours des cinq dernières années, nous avons été approchés directement par les constructeurs automobiles.

Depuis de nombreuses années, ils connaissent la rapport exceptionnel prix/qualité obtenu avec des pièces en fonte produites sur des machines DISAMATIC. Ils voient un fort potentiel d'économies si le même rapport peut être obtenu lors de la production de pièces coulées en aluminium avec le procédé DISAMATIC. La question qu'ils nous posent est la suivante : la transformation est-elle possible ?

Le secteur automobile occupe une place dominante pour l’aluminium, cela ne conduit-il pas à une certaine contradiction entre les technologies Norican en termes de clientèle cible ?

Peter Reuther : En réalité, c'est l'inverse : nos technologies et nos services se complètent généralement et nous aident souvent à présenter des solutions clés en main plus exhaustives. Ceci est d'autant plus vrai que la plupart des fonderies travaillant avec l'aluminium étudient de près chaque aspect du processus de coulée afin de rendre la production plus efficace, plus sûre et, dans un souci constant du coût par pièce (en particulier pour l'automobile), plus économique.

Pour Wheelabrator, des développements tels que les grenailleuses LBS évoquées par Heinrich ajoutent de la valeur à la fin du processus. Pour nous, le début est essentiel.

Par exemple, notre four de fusion StrikoMelter BigStruc, conçu pour appuyer la tendance à façonner des pièces structurelles plus volumineuses aux géométries plus complexes, fonctionne parfaitement à la fois avec les lignes de moulage de sable à vert de DISA et avec les solutions de coulée sous haute pression d'Italpresse Gauss. Grâce à l'avantage supplémentaire d'une perte de métal extrêmement faible, d'une optimisation des niveaux de remplissage surveillés par un système laser et d'une consommation d'énergie minimale, nous sommes en mesure de collaborer étroitement avec nos collègues de Norican afin de présenter des solutions adaptées : des niveaux d'automatisation de plus en plus élevés pour encore plus d'avantages. 

Per Edjorf : Ce qui est également vrai, c’est qu’à travers le groupe, nous sommes tous très conscients de la manière dont chaque technologie Norican peut apporter de la valeur ajoutée. Par exemple, chez DISA, nous ne prétendons pas que le sable à vert est la solution pour toutes les applications potentielles de l'aluminium. Certains coulages n'ont tout simplement pas de sens pour le sable à vert alors qu'il existe d'autres applications où il est compétitif.

Par exemple, pour fabriquer un élément comme un bloc moteur à plateau ouvert, la coulée sous pression présente des avantages évidents. Pourquoi envisager une autre possibilité ? Cependant, si on parle de pièces aux géométries complexes, de sections creuses nécessitant des noyaux, d'épaisseurs de paroi inférieures à 8-10 mm et exigeant des propriétés mécaniques élevées, le sable à vert devient une solution intéressante. Des pièces comme les bras de commande possèdent toutes ces caractéristiques.

Comme je l’ai déjà dit, DISA ne prétend pas qu’il est logique de couler toutes les pièces d’aluminium au monde dans du sable à vert. Toutefois, la combinaison de certaines pièces est naturellement bien adaptée au procédé de sable à vert. De plus, l’intensification des efforts déployés par les acteurs du secteur automobile pour réduire les coûts crée des perspectives favorables pour transférer le coulage de certaines pièces en aluminium au sable à vert.

Nous avons beaucoup parlé de l’automobile jusqu’à présent. D'autres secteurs s'intéressent-ils de plus en plus à l’aluminium ?

Per Edjorf : L’allègement des pièces n’est pas une tendance exclusive au secteur automobile, pas plus que la volonté d’atteindre des performances fonctionnelles « intégrées », ce qui ouvre de nouvelles possibilités. Ainsi, même si le marché automobile est le plus important, il ne faut pas oublier que de nombreux autres secteurs achètent des pièces coulées en aluminium.

Par exemple, un certain nombre de fonderies DISA MATCH aux États-Unis ont tiré parti de la combinaison attrayante de productivité, de flexibilité et de précision du processus de moulage au sable à vert pour produire des pièces coulées en aluminium destinées à des secteurs très variés, proposant des tailles de séries courtes à moyennes.

Carlo Scalmana : Environ 90 % de notre clientèle chez Italpresse Gauss est liée au secteur automobile, mais de plus en plus de secteurs se tournent vers l'aluminium, par exemple le secteur des télécommunications. En fait, c'est un bon exemple car, comme pour le secteur automobile, il s'agit également d'un secteur où les tendances et les normes de fabrication se mondialisent. Ce marché représente certainement un secteur croissant.

Existe-t-il des « menaces » potentielles à la popularité de l'aluminium, peut-être en lien avec les avancées de l'impression 3D ?

Carlo Scalmana : C'est vrai, l'impression 3D ou la fabrication additive est en pleine croissance dans le secteur automobile. L'attrait de ce processus est évident : il est additif plutôt que soustractif et capable de supporter la production de pièces métalliques et l'allègement de ces dernières dès la conception. L'une de ses faiblesses est cependant la production en masse, la production rapide de milliers de pièces. Le coût en est pour le moment une autre.
Pour faire écho aux commentaires de Per Edjorf, tout est question de trouver le bon processus pour les bonnes pièces : une technologie particulière ne sera jamais un choix universel. Il nous appartient donc, en tant que fournisseurs, de nous concentrer sur nos atouts et d'aider les clients à identifier les bonnes solutions.

Peter Reuther : Il convient également de rappeler qu'un autre avantage stratégique de l'aluminium, et nous en sommes particulièrement conscients chez StrikoWestofen, est celui de la recyclabilité.
Revenons au secteur automobile un instant, l’aluminium surpasse tout simplement les autres matériaux légers à cet égard. Si les constructeurs automobiles veulent vendre des voitures électriques à des clients soucieux de l'environnement, les différents composites et plastiques ne conviennent pas, en termes d'empreinte carbone et déchets.

Si le marché de l'aluminium continue de croître, quelles seront, selon vous, les conséquences pour l'avenir des fonderies ?

Peter Reuther : À mesure que l’utilisation de l’aluminium se généralise, elle devient également plus sophistiquée. Nous constatons déjà une diversification des alliages d'aluminium utilisés. Plutôt que d'un ou deux alliages presque « d'usage général » utilisés dans le passé, les fonderies d'aluminium doivent aujourd'hui utiliser des alliages spécifiques pour chaque pièce produite. Cela signifie que les besoins de nos clients ont évolué. Au lieu d'utiliser une grande capacité de fusion, des capacités de fusion plus petites sont nécessaires pour surveiller les différents alliages de la fonderie.

L'autre tendance concerne la vitesse. Nos clients des fonderies d’aluminium ont été soumis à une accélération massive des cycles de développement de produits chez les constructeurs automobiles.Les nouvelles lignes de fonderie pour les nouveaux produits doivent être opérationnelles très rapidement. Alors que les projets des clients prenaient auparavant quelques années, de la définition de la portée à la mise en service, leur délai peut désormais être réduit à six mois.

Carlo Scalmana : Nous verrons de nouvelles pièces, conceptions, etc., d'autant plus que la mobilité électronique continue de se développer. Je pense cependant que les plus grands changements que nous verrons seront liés à ce que je disais au sujet des attentes en matière de qualité.

La coulée en aluminium exige de la précision. Les attentes concernant l'obtention de ce niveau de qualité de production sont de plus en plus élevées. En conséquence, la question que les fonderies commencent à se poser, et se poseront de plus en plus, est la suivante : comment la technologie peut-elle aider à atteindre cet objectif efficacement et plus facilement ? C'est un appel auquel nous devons répondre en examinant des éléments tels que l'automatisation, les processus connectés et les solutions de l'industrie 4.0.

C'est en fait le sujet de l'un de nos prochains articles de blog dans cette série, où nous explorerons de manière plus détaillée la « numérisation » des fonderies et le rôle crucial que les données peuvent jouer. Merci à tous pour votre attention.

Vous trouverez plus d'informations sur l'essor de l'aluminium et sur la gamme de solutions disponibles chez Norican pour soutenir la production à base d'aluminium dans ce communiqué spécial. Ce sujet sera également un thème central pour Norican lors du GIFA 2019 (hall 11, stand A74-A78).