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Les matériaux avancés : un passage obligé

D’une perspective générale, l’ingénierie de systèmes s’articule autour du design du produit, des matériaux et des procédés de fabrication. Chacun de ces volets s’influencent directement l’un et l’autre, comme l’illustre le schéma suivant.design_produit_materiaux-avances

Design de produit

Au niveau du design de produit, quatre facteurs prédominants de l’actualité obligent plus que jamais les entreprises à considérer de nouveaux matériaux et procédés de fabrication.

Le coût des matières

Le coût de la matière influence en grande partie le choix du ou des matériaux utilisés. La hausse constante du coût des matériaux conventionnels, notamment due aux frais de transport et à la rareté de certaines ressources non renouvelable, amène à réévaluer leur utilisation. L’avènement des matériaux avancés permet maintenant de repenser la conception des systèmes en offrant la possibilité de combiner de manière optimale les matières d’un système. Ainsi, le coût global du produit peut en être réduit.

Le développement durable

Dans une optique de développement durable, plusieurs entreprises vont aujourd’hui faire le choix de matériaux moins conventionnels afin de privilégier des sources locales pour réduire le transport ou d’assurer une revalorisation à la fin de leur vie utile. C’est le cas par exemple du polycarbonate qui a remplacé le verre dans la fabrication des lentilles des phares automobiles pour de nombreuses raisons, l’une d’elles étant que l’économie d’énergie associée au recyclage du plastique.

Les enjeux énergétiques

Les enjeux énergétiques influencent également le développement de nouveaux matériaux, entre autres dans les secteurs du transport et de la mobilité : allègement des véhicules, accentué par l’électrification embarquée et l’utilisation d’énergies alternatives, distribution des sources d’énergie; développement et utilisation d’alliage d’acier plus performants pour réduire le poids; utilisation croissante d’aluminium et du magnésium; méthodes d’assemblage multi-matériaux.

L’accroissement des exigences en normes de sécurité

Les normes de sécurité adoptées par les organisations gouvernementales et les donneurs d’ordre sont de plus en plus strictes. Ce qui exige le développement de matériaux polymères plus performants, entre autres pour répondre aux requis structuraux en cas d’impacts et à la résistance au feu.

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Matériaux avancés et procédés de fabrication

Découlant des enjeux ci-haut, de nombreux matériaux avancés ayant l’avenir prometteur  ont été développés. En voici une liste partielle :

  • Les aciers avancés à résistance élevée (AHSS) pour réduire le poids des structures et accroître leur rigidité et leur résistance
  • Les polymères renforcés de fibre de verre et de carbone et les alliages d’acier inoxydable infiltrés de bronze pour produire des formes inimaginables dans la fabrication additive (3D)
  • Les nouveaux adhésifs structuraux  pour optimiser le ratio coût-performance des systèmes, par exemple les structures collées-rivetées
  • Les aérogels (mousses ultralégères) pour remplacer avantageusement les rembourrages traditionnels.

Visez loin grâce à l’expertise Merkur

L’équipe Merkur est sans cesse à l’affût des dernières technologies permettant d’élargir leur connaissance et leur expertise en ingénierie de systèmes. Ils ont ainsi su tirer profit de leur connaissance approfondie de plusieurs matériaux avancés, aluminium, polymères renforcés, tels que les thermoplastiques, composites et aciers haute résistance, au sein de nombreux projets  dans le secteur du transport. Chaque expert prend le temps d’analyser et identifier les matériaux et les procédés les plus adéquats.

Si vous souhaitez que Merkur vous accompagne tout au long de votre projet de développement d’applications innovantes intégrant des matériaux avancés, communiquez avec l’un de nos experts dès maintenant 1 877 571-0222!