Une souplesse, plateau à mémoire de forme – structure stratifiée avec actionneur intégré, la technologie des capteurs et l'électronique de commande. Crédit :Fraunhofer IWU
Les plateaux de rangement dans les voitures peuvent être de véritables poubelles. Mais ils remplissent aussi une fonction utile. Où d'autre pour stocker ces lunettes de soleil, mouchoirs en papier ou disque de stationnement ? Un nouveau type de bac de rangement, développé par l'Institut Fraunhofer pour les machines-outils et la technologie de formage IWU, est dissimulé dans le tableau de bord et ne se matérialise qu'en cas de besoin, une fonctionnalité particulièrement utile pour les véhicules de covoiturage.
Lors de l'achat d'une nouvelle voiture, la conception du cockpit peut être un facteur important dans le choix du modèle. Par exemple, les différents compartiments et plateaux de rangement sont-ils positionnés au bon endroit ? Lorsque vous louez ou partagez une voiture, cependant, il y a moins de choix—souvent, vous n'avez qu'à prendre ce qui est proposé. Avec des experts prédisant que l'autopartage devrait se développer à l'avenir, Les constructeurs automobiles cherchent maintenant des moyens de concevoir des intérieurs de voitures de manière à ce qu'ils puissent être personnalisés en fonction des besoins individuels.
Un simple mouvement de la main pour ouvrir un plateau de tableau de bord
Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour les machines-outils et la technologie de formage IWU se sont associés à l'entreprise de pièces automobiles Brose Fahrzeugteile pour résoudre ce problème. Leur réponse ? Un plateau de rangement qui est dissimulé dans le tableau de bord du véhicule et ne se matérialise qu'en cas de besoin. En cas d'oubli de récupérer vos affaires dans ce bac en quittant le véhicule, la forme modifiée de la surface du tableau de bord vous rappellera :"Le plateau s'ouvre comme une figurine en origami, " explique Lukas Boxberger, chef de groupe chez Fraunhofer IWU. "Cela fonctionne au moyen d'un alliage à mémoire de forme (SMA). Ce sont des matériaux spéciaux qui sont façonnés dans une forme particulière jusqu'à ce qu'ils soient réchauffés, après quoi ils reprennent leur forme d'origine."
Les deux états différents assumés par le plateau modulaire à changement de forme pour un tableau de bord de véhicule. Crédit :Fraunhofer IWU
Inspiré d'une plante aquatique carnivore
Dans le cas du plateau de rangement du tableau de bord, un capteur enregistre un mouvement de la main dans la zone correspondante du tableau de bord. Cette, à son tour, active le processus suivant :un courant électrique circule brièvement à travers des fils constitués d'un alliage à mémoire de forme. Ces fils relient les paires de coins adjacents d'un plateau de rangement de forme carrée. Quand le courant passe, les fils chauffent, ce qui les fait se contracter à leur forme d'origine. Par conséquent, chacun des quatre coins est tiré uniformément vers leur point central commun. Cela exerce une pression vers le bas sur la surface à l'intérieur, creusant ainsi une dépression en forme de plateau sur le rebord supérieur du tableau de bord. "L'idée du mécanisme de pliage est venue d'une plante aquatique carnivore, " explique Boxberger. Dès que le chauffeur vide le plateau - ou si rien n'y est placé - le plateau reprend son origine, Forme plate. "Le courant ne traverse les fils que lorsque le plateau change de forme, " dit Boxberger. Le système est extrêmement robuste, avoir effectué trois millions de cycles d'expansion/contraction sans fatigue notable. Les chercheurs de Fraunhofer ont utilisé l'impression 3D pour construire un démonstrateur.
Plans de production industrielle
Cependant, L'impression 3D n'est pas adaptée à la production en série. Dans une étape supplémentaire, les chercheurs étudient donc les moyens de produire le plateau à mémoire de forme par moulage par injection ou par un procédé roll-to-roll. Le moulage par injection ne serait adapté qu'à la production de grandes séries. Un processus roll-to-roll, par contre, pourrait être utilisé à la fois pour la production en petits lots et en gros lots. Ici, trop, le monde de la nature a servi d'inspiration - dans ce cas, la peau humaine et les muscles sous-jacents. La peau est constituée de plusieurs couches, dont chacun remplit une fonction différente. L'épiderme, par exemple, protège le corps humain contre les facteurs environnementaux nocifs, tandis que les muscles en dessous assurent le mouvement. Les chercheurs cherchent à appliquer les mêmes principes au développement ultérieur du plateau à mémoire de forme :comme l'épiderme, la couche externe du plateau protège contre les influences environnementales; sa couche réceptive contient des capteurs pour enregistrer les mouvements de la main dans la zone du plateau ; un endosquelette fait d'un plastique plus robuste assure la force et le contrôle des mouvements; et les fils SMA forment les muscles et assurent le mouvement. Les chercheurs vont maintenant examiner si ces couches individuelles sont mieux collées, pressés ensemble ou imprimés. Leur tâche sera de développer des procédés de fabrication qui offrent un produit recyclable tout en étant économique et respectueux de l'environnement.
En regardant plus loin, il est également prévu de créer d'autres formes - pour des plateaux de stockage plus profonds - et de fabriquer les plateaux à partir d'autres matériaux tels que le placage de bois ou les textiles. D'autres applications automobiles sont également parfaitement envisageables :stores pare-soleil à déclenchement automatique, entrées et sorties de ventilation automatique, ou des positions de siège personnalisées.
