FR3128152A1 - Assemblage de multi-matériaux - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé pour assembler un premier élément constitué d’un matériau autre que de l’acier avec un deuxième élément constitué de métal et différent du premier élément. L’assemblage est réalisé par soudo-collage et utilise un pion d’assemblage présentant une collerette dont la hauteur est supérieure à l’épaisseur du premier élément. L’invention concerne aussi une pièce pour un véhicule automobile montrant au moins deux couches assemblées entre elles à l’aide d’un pion d’assemblage et d’un cordon de colle. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 5

Description

Assemblage de multi-matériaux
L’invention se situe dans le domaine de l’assemblage de matériaux. En particulier, l’invention concerne un procédé pour assembler deux éléments constitués d’un matériau différent.
Les assemblages multi-matériaux permettent d’assembler entre eux des éléments de nature différente, tels que par exemple l’acier, l’aluminium, le magnésium, ou des matériaux composites ou des matériaux plastiques. Ce type d’assemblage est nécessaire, notamment dans l’industrie automobile, car il permet par exemple d’alléger les véhicules automobiles et de réduire ainsi les émissions de dioxyde de carbone et/ou d’accroître leur autonomie dans le cadre de véhicule à motorisation de type électrique ou hybride. Les assemblages multi-matériaux permettent aussi d’améliorer le comportement dynamique des véhicules automobiles, de les renforcer structurellement afin de satisfaire aux exigences en matière de sécurité ou de réduire le nombre de composants dans les véhicules.
Il est cependant difficile de réaliser l’assemblage de matériaux ayant des propriétés différentes.
Lorsque l’assemblage est réalisé par collage, il est difficile de contrôler la quantité de colle à déposer à l’interface entre les deux éléments, ce qui peut impliquer des débordements lorsque trop de colle est utilisée ou, dans le cas contraire, si trop peu de colle est utilisée, cela peut affaiblir la tenue mécanique de l’assemblage final.
Lorsque la technique de soudage électrique par résistance est utilisée, l’application est limitée à l’assemblage de matériaux présentant des propriétés similaires. Des inserts ou des patchs de soudage doivent être utilisés pour assembler des éléments de nature différente. Lors de l’opération de soudage, un des problèmes récurrents est le fait que le corps de l’insert chauffe. La chaleur est alors transmise à l’élément dans lequel l’insert est placé et au vu de la nature de l’élément, cela peut être dommageable. Des solutions à ce problème ont été développées.
Ainsi, par exemple, le document FR 3 065 895 décrit un insert destiné à l’assemblage d’un premier élément et d’un deuxième élément différent du premier élément par soudage électrique par résistance en utilisant un insert présentant une pièce en matériau thermiquement isolant qui s’étend atour de la partie du corps de l’insert afin d’empêcher la transmission de chaleur dégagée par la partie du corps au premier élément lors de l’opération de soudage.
De manière plus générale, pour éviter la transmission de chaleur à l’élément dans lequel l’insert est placé, des pions d’assemblage présentant une collerette ont été développés. Dans cette configuration particulière, le pion d’assemblage montre une base supérieure et une base inférieure, et la base supérieure présente une zone d’appui configurée pour venir en appui sur un des éléments à assembler. La collerette est une surface délimitée se déployant entre une position située au niveau de la zone d’appui jusqu’à une extrémité libre configurée pour venir en appui sur l’autre des éléments à assembler, l’extrémité libre étant située à un niveau disposé à distance de la base inférieure du pion d’assemblage. La collerette permet ainsi d’éloigner la zone d’échauffement lors du soudage mais présente aussi l’avantage de permettre le poinçonnage d’un élément à assembler.
Un autre problème lié à l’utilisation d’inserts est le fait que l’assemblage résultant n’est qu’un assemblage ponctuel et donc moins robuste qu’un assemblage continu sur l’ensemble de l’interface entre le premier et le deuxième élément à assembler. Bien que la collerette d’un insert puisse en outre servir à élargir la zone d’accrochage de l’insert au niveau du point de soudure, il n’est pas possible avec l’insert d’obtenir un assemblage robuste sur l’ensemble de la pièce assemblée.
L’invention a pour objectif de répondre à au moins un des problèmes ou inconvénients rencontrés dans l’art antérieur. En particulier, l’invention a pour objectif de proposer un procédé pour assembler deux éléments différents pour permettre un assemblage final robuste et propre.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un procédé pour assembler deux éléments constitués d’un matériau différent, ledit procédé comprenant les étapes de (a) fourniture d’un premier élément montrant une épaisseur e donnée ; (b) fourniture d’un pion d’assemblage présentant une base inférieure et une base supérieure montrant une zone d’appui configurée pour venir en appui sur ledit premier élément, ledit pion d’assemblage comprenant une collerette délimitée par une surface s’étendant depuis une position située au niveau de la zone d’appui jusqu’à une extrémité libre configurée pour venir en appui sur un deuxième élément, ladite extrémité libre étant située à un niveau disposé à distance de la base inférieure dudit pion d’assemblage ; (c) mise en place dudit pion d’assemblage au sein dudit premier élément de sorte à ce que la collerette traverse le premier élément ; (d) fourniture d’un deuxième élément constitué d’un métal ou d’un alliage métallique, le deuxième élément présentant une surface ; (f) mise en contact de la base inférieure du pion d’assemblage traversant le premier élément avec une partie de la surface du deuxième élément ; (g) réalisation d’une liaison par résistance électrique par bossage au niveau dudit pion d’assemblage ; ledit procédé est remarquable en ce qu’il comprend une étape (e) de dépose d’un cordon de colle sur une partie de la surface d’un des deux éléments en regard avec l’autre élément, en ce que l’étape (f) de mise en contact de la base inférieure du pion d’assemblage traversant le premier élément est effectuée sur une partie non-encollée de la surface du deuxième élément, et en ce que le pion d’assemblage montre une hauteur de collerette supérieure à l’épaisseur e du premier élément.
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention propose un procédé pour assembler entre eux deux éléments constitués d’un matériau différent, à savoir un premier élément et un deuxième élément constitué d’un métal ou d’un alliage métallique. Le procédé selon l’invention consiste à combiner l’utilisation de colle et l’utilisation d’un pion d’assemblage montrant une hauteur de collerette supérieure à l’épaisseur e du premier élément, ce qui permet de contrôler la dépose du cordon de colle sur la surface du deuxième élément. En effet, le fait que la hauteur de la collerette soit supérieure à l’épaisseur e du premier élément permet de contrôler le jeu entre les deux éléments à assembler et de gérer ainsi la quantité nécessaire de colle à déposer. Le contrôle de la quantité de colle déposée sur la surface du deuxième élément permet de déposer une quantité de colle suffisante pour garantir une répartition homogène de la colle et donc un assemblage robuste sur l’ensemble de l’interface entre les deux éléments à assembler tout en évitant d’en mettre trop et d’éviter ainsi les débordements. Le pion d’assemblage permet de réaliser un assemblage ponctuel au travers d’une liaison par résistance électrique par bossage et donc de maintenir les deux éléments ensemble le temps nécessaire à la réticulation de la colle qui permet d’assurer la bonne tenue mécanique et/ou l’étanchéité de l’assemblage final.
Par exemple, le premier élément est ou comprend un matériau sélectionné parmi de l’aluminium et un matériau composite.
Par exemple, l’épaisseur e du premier élément est comprise entre 1,0 mm et 10,0 mm, préférentiellement entre 1,1 mm et 7,0 mm, plus préférentiellement entre 1,2 mm et 6,5 mm, encore plus préférentiellement entre 1,3 mm et 6,0 mm ou entre 1,4 mm et 5,5 mm, ou entre 1,5 mm et 5,0 mm.
Le deuxième élément est en un matériau différent du premier élément et constitué d’un métal ou d’un alliage métallique. Par exemple, le deuxième élément peut être de l’aluminium si le premier élément est en un matériau composite. Par exemple, le deuxième élément est en un matériau choisi parmi de l’acier, du titane ou du cuivre. De manière préférée, le deuxième élément est en acier.
Par exemple, le pion d’assemblage est ou comprend au moins un matériau de même nature à celui constituant le deuxième élément.
De préférence, selon un second aspect de l’invention, l’étape (g) est suivie par une étape (h) de forgeage par application d’une force sur ledit pion d’assemblage au niveau de sa base supérieure de sorte à ce que l’extrémité libre appuie sur le deuxième élément. Cette étape de forgeage permet à ce que l’extrémité libre de la collerette du pion d’assemblage contacte la surface du deuxième élément. Cela permet de rendre l’interface entre le premier élément et le deuxième élément encore plus homogène en écrasant le cordon de colle, permettant ainsi de solidifier l’interface. Durant cette étape, la répartition de la colle est optimisée et la présence de volume vide entre le premier élément et le deuxième élément est considérablement réduite, voire supprimée.
Avantageusement, le pion d’assemblage montre une hauteur de collerette comprise entre 0,2 mm et 0,7 mm supérieure à l’épaisseur e du premier élément, préférentiellement comprise entre 0,3 mm et 0.6 mm supérieure à l’épaisseur e du premier élément.
Par exemple, le pion d’assemblage montre une hauteur de collerette au plus égal à l’épaisseur cumulée de celle du premier élément avec celle du cordon de colle tel que déposé.
Par exemple, le pion d’assemblage montre en outre une distance mesurée entre la zone d’appui et la base inférieure comprise entre 1,0 mm et 1,5 mm supérieure à l’épaisseur e dudit premier élément, préférentiellement comprise entre 1,1 mm et 1,4 mm supérieure à l’épaisseur dudit premier élément.
Avantageusement, une étape de perçage de la surface du premier élément est réalisée avant l’étape (c).
Idéalement, l’étape (g) est réalisée par application d’un courant électrique avec une intensité comprise entre 5 000 A et 25 000 A, par exemple comprise entre 7500 A et 22 500 A ou entre 10 000 A et 20 000 A.
Avantageusement, le cordon de colle déposé à l’étape (e) est un cordon d’une colle sélectionnée parmi une colle d’étanchéité, une colle de structure ou une colle d’anti-corrosion galvanique. De préférence, la colle d’étanchéité est une colle de type époxy ou à base de silicone, la colle de structure est une colle de type polyuréthane et la colle d’anti-corrosion galvanique est une colle de type acrylique.
Selon un troisième aspect, l’invention a pour objet une pièce pour véhicule automobile, ladite pièce comprenant au moins deux couches, la première couche étant formée d’un premier élément constitué d’un matériau et la deuxième couche étant formée d’un deuxième élément constitué d’un matériau métallique et différent du premier élément, la première couche étant assemblée avec la deuxième couche d’une part au moyen d’un pion d’assemblage formant une liaison par résistance par bossage, la pièce est remarquable en ce que d’autre part la première couche est assemblée avec la deuxième couche au moyen d’un cordon de colle disposé entre le premier et le deuxième élément.
De préférence, la pièce pour véhicule automobile est fabriquée selon le procédé pour assembler deux éléments constitués d’un matériau différent tels que défini selon le premier aspect de l’invention.
Par exemple, l’épaisseur dudit cordon de colle est comprise entre 0,1 mm et 0,3 mm. Cette épaisseur est l’épaisseur résiduelle du cordon de colle une fois la pièce pour véhicule automobile assemblée.
De préférence, la pièce pour véhicule automobile est fabriquée selon un procédé pour assembler deux éléments constitués d’un matériau différent tel que défini selon deuxième aspect de l’invention.
Par exemple, la pièce pour véhicule automobile est un bac de batterie pour un véhicule à motorisation électrique et/ou hybride.
L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée en référence aux figures annexées sur lesquelles :
La schématise l’étape (c) du procédé selon l’invention, c’est-à-dire l’étape de mise en place du pion d’assemblage au sein du premier élément.
La montre que le premier élément a été optionnellement percé avant l’étape (c) du procédé selon l’invention.
La schématise l’étape (e) du procédé selon l’invention, c’est-à-dire l’étape de dépose d’un cordon de colle sur une partie de la surface du deuxième élément en regard avec le premier élément.
La schématise l’étape (g) du procédé selon l’invention, c’est-à-dire l’étape de réalisation d’une liaison par résistance électrique par bossage au niveau du pion d’assemblage.
La schématise la pièce obtenue par le procédé selon l’invention.
Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres étapes dans le procédé ou d’autres éléments dans la pièce pour véhicule automobile auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Les termes « externe » et « interne » désigneront respectivement ce qui est orienté vers l’extérieur du véhicule et vers l’intérieur du véhicule.
De même, les termes « inférieur », « supérieur », « haut » et « bas » s’entendront selon leur définition usuelle, dans laquelle les termes « inférieur » et « bas » indiquent une proximité avec le sol plus importante selon la direction verticale que respectivement les termes « supérieur » et « haut ».
Afin d’assembler deux éléments constitués d’un matériau différent entre eux, un pion 3 d’assemblage est utilisé. Le pion d’assemblage, ainsi que ses différentes parties, est montré en détail sur la . Le pion 3 d’assemblage présente une base inférieure 5 et une base supérieure 7 montrant une zone d’appui 9 configurée pour venir en appui sur un premier élément 1.
Par exemple, le premier élément 1 est ou comprend de l’aluminium et/ou un matériau composite et/ou un matériau en bois et/ou un matériau en acier. Par exemple, le matériau composite comprend une matrice et un renfort en fibres, ladite matrice étant sélectionnée parmi une résine thermoplastique ou une résine thermodurcissable. Par exemple, le renfort en fibre comprend des fibres de verre. Par exemple, la matrice est sélectionnée dans le groupe comprenant les résines polypropylène, polyamide, polyphtalamide, polyéthercétone, polysulfure de phénylene, polyamide-imide, polyétherimide, polyarylamide, polyépoxyde, polyester insaturé, vinylester et polyester-vinylester.
Par exemple, l’épaisseur e du premier élément est comprise entre 1,0 mm et 10,0 mm, préférentiellement entre 1,1 mm et 7,0 mm, plus préférentiellement entre 1,2 mm et 6,5 mm, encore plus préférentiellement entre 1,3 mm et 6,0 mm ou entre 1,4 mm et 5,5 mm, ou entre 1,5 mm et 5,0 mm.
Le pion 3 d’assemblage comprend en outre une collerette 11 délimitée par une surface s’étendant depuis une position située au niveau de la zone d’appui 9 jusqu’à une extrémité libre 13 configurée pour venir en appui sur un deuxième élément 15 destiné à être assemblé avec le premier élément 1. L’extrémité libre 13 est située à un niveau disposé à distance de la base inférieure 5 du pion d’assemblage.
Le deuxième élément 15 est constitué d’un métal ou d’un alliage métallique, et est différent du premier élément 1. Par exemple, le deuxième élément est constitué d’acier, de cuivre et/ou de titane, plus préférentiellement d’acier. Quand le deuxième élément est constitué d’acier, le premier élément sera par exemple sélectionné parmi un matériau en aluminium, un matériau composite ou un matériau en bois. Le deuxième élément peut également être constitué d’aluminium, et dans ce cas, comme il doit être différent du premier élément 1, le premier élément sera sélectionné parmi un matériau composite ou un matériau en acier, ou un matériau en bois.
Le procédé pour assembler deux éléments constitués d’un matériau différent selon l’invention, par exemple le premier élément 1 avec le deuxième élément 15, comprend plusieurs étapes, parmi lesquelles l’étape (a) de fourniture dudit premier élément 1 et l’étape (b) de fourniture dudit pion 3 d’assemblage.
Les schémas de la montrent l’étape (c) du procédé, à savoir la mise en place du pion 3 d’assemblage au sein du premier élément 1 de sorte à ce que la collerette 11 traverse le premier élément 1. Par exemple, comme montré sur la , une étape de perçage du premier élément 1 a été réalisée afin de mettre en place le pion 3 d’assemblage en son sein. Alternativement et idéalement, l’étape de perçage du premier élément 1 peut être réalisée à l’aide de la collerette 11 qui est dans ce cas configurée pour percer le premier élément 1. Une force est appliquée au niveau de la base supérieure 7 du pion 3 d’assemblage et l’extrémité libre 13 est taillée pour percer le premier élément. Le pion 3 d’assemblage est correctement placé sur le premier élément lorsque la zone d’appui 9 est en appui sur la surface du premier élément, comme représenté sur la .
Ensuite, le deuxième élément 15 constitué d’un métal ou d’un alliage métallique, et différent du premier élément 1 est fourni en une étape (d) du procédé.
Le procédé selon l’invention est remarquable en ce qu’une étape (e) de dépose d’un cordon 21 de colle est effectuée sur une partie de la surface d’un des deux éléments (1 ; 15) en regard avec l’autre.
Ainsi, comme décrit sur la , le procédé selon l’invention peut être remarquable en ce que l’étape (e) de dépose d’un cordon 21 de colle est effectuée sur une partie la surface du deuxième élément 15 qui est à assembler avec le premier élément 1. Comme le cordon 21 de colle n’est déposé que sur une partie de la surface du deuxième élément 15, une partie non-encollée 23 de la surface du deuxième élément est mise en valeur. La surface de cette partie non-encollée 23 de la surface du deuxième élément est avantageusement équivalente ou supérieure à la surface de la collerette 11 montrée par le pion 3 d’assemblage mis en place au sein du premier élément 1. Le cordon 21 de colle est déposé en regard du premier élément 1 afin d’assurer l’adhésion avec celui-ci. Cette étape (e) du procédé est schématisée à la . Par exemple, le cordon 21 de colle est déposé sur une partie de la surface du deuxième élément 15 au moyen d’un robot pour la dépose d’un cordon de colle équipé d’une buse de projection fine.
Alternativement, le procédé selon l’invention peut être remarquable en ce que l’étape (e) de dépose d’un cordon de colle est effectuée sur une partie la surface du premier élément qui est à assembler avec le deuxième élément, mettant alors en valeur une partie non-encollée sur une partie de la surface du premier élément. Dans cette alternative, la partie non-encollée de la surface du premier élément correspond à la partie qui est traversée par le pion d’assemblage, et plus particulièrement, la partie non-encollée a une surface équivalente à la surface de la collerette montrée par le pion d’assemblage mis en place au sein du premier élément. Le cordon de colle déposé sur une partie de la surface du premier élément est aussi déposé en regard du deuxième élément afin d’assurer l’adhésion avec celui-ci.
Lors de l’étape (f) du procédé, la base inférieure 5 du pion d’assemblage est mise en contact sur une partie non-encollée 23 de la surface du deuxième élément 15.La surface de cette partie non-encollée 23 de la surface du deuxième élément 15 peut correspondre à la surface totale du deuxième élément (en d’autre terme, la surface du deuxième élément peut ne pas présenter de cordon de colle) lorsque l’étape (e) de dépose d’un cordon de colle a été effectuée sur une partie de la surface du premier élément.
Le procédé est également remarquable en ce que le pion 3 d’assemblage montre une hauteur de collerette 11 qui est supérieure à l’épaisseur e du premier élément 1. Cela permet de déposer le cordon 21 de colle sur une partie de la surface du premier élément 1 ou du deuxième élément 15 en une quantité suffisante pour promouvoir une répartition homogène de la colle dans l’interface entre le premier élément 1 et le deuxième élément 15, tout en évitant la dépose d’un excès de colle qui sera préjudiciable par la suite.
Ainsi, par exemple, le pion 3 d’assemblage montre une hauteur de collerette 11 comprise entre 0,2 mm et 0,7 mm supérieure à l’épaisseur e du premier élément 1, plus préférentiellement comprise entre 0,3 mm et 0,6 mm supérieure, ou entre 0,35 mm et 0,55 mm supérieure. En d’autres termes, la hauteur de collerette 11 est préférentiellement au plus égale à l’épaisseur cumulée de l’épaisseur e du premier élément 1 avec l’épaisseur du cordon 21 de colle tel que déposé lors de l’étape (e), ce qui permet de supprimer tout jeu dans l’assemblage final entre les deux éléments. Le pion 3 d’assemblage peut également montrer une distance mesurée entre la zone d’appui 9 et la base inférieure 5 qui est comprise entre 1,0 mm et 1,5 mm supérieure à l’épaisseur e du premier élément 1, préférentiellement comprise entre 1,1 mm et 1,4 mm supérieure à l’épaisseur e dudit premier élément 1.
Ensuite, l’étape (g) du procédé est effectuée, dans laquelle une liaison de type soudure, notamment une liaison 19 par résistance électrique par bossage, est réalisée au niveau du pion 13 d’assemblage, comme montré à la . La réalisation de ce type de liaison est également appelée « soudage par bossage » ou « soudage par résistance par bossage » et est bien connue de l’homme du métier. On dira simplement que les pièces à souder sont superposées et sont serrées localement entre deux électrodes (ou pince à souder). Le bossage, ici apporté par le pion d’assemblage, assure la concentration du courant de soudage et la localisation de la soudure. L’ensemble est traversé par un courant électrique qui provoque une élévation de la température par effet joule à l’interface entre le pion d’assemblage et le deuxième élément. Lorsque la matière a atteint un certain niveau de plasticité, le pion d’assemblage s’affaisse et la liaison est réalisée. Dans le cadre de l’invention, lorsque le pion d’assemblage s’affaisse, l’extrémité libre de sa collerette vient se placer en appui contre le deuxième élément.
Ainsi, la pince 27 à souder prend en tenaille le pion 13 d’assemblage, en serrant ledit pion entre sa base supérieure 7 et sa base inférieure 5 et ensuite un courant électrique peut être appliqué. Par exemple, le courant électrique appliqué montre une intensité comprise entre 5 000 A et 25 000 A, par exemple comprise entre 7500 A et 22 500 A ou entre 10 000 A et 20 000 A.
Sous l’effet du courant, de la chaleur est transmise à la parte inférieure du corps du pion 3 d’assemblage qui finit par fondre et par s’associer avec le matériau également à l’état fondu des abords de la surface du deuxième élément 15 au voisinage du pion 3 d’assemblage. A cet effet, il est préférable que le pion d’assemblage est ou comprend au moins un matériau identique à celui constituant le deuxième élément. Par exemple, le deuxième élément 15 est de l’acier et le pion 13 d’assemblage est également en acier.
Une pièce 25, schématisé à la , est alors obtenue. La pièce 25 comprend au moins deux couches avec une première couche formée par un premier élément 1 constitué d’un matériau, par exemple de l’aluminium, et avec une deuxième couche formée par un deuxième élément 15 constitué d’un métal ou d’un alliage métallique, et différent du premier élément 1, par exemple de l’acier. La première couche est maintenue sur la deuxième couche d’une part au moyen d’un pion 3 d’assemblage formant une liaison 19 avec la surface du deuxième élément 15 et d’autre part au moyen d’un cordon 21 de colle disposé entre le premier élément 1 et le deuxième élément 15. Cette pièce 25 peut convenir à un véhicule automobile. Ainsi, des bacs de batterie destinés à des véhicules de type tout-électrique ou hybride, en acier, peuvent être recouverts par de l’aluminium ou par des polymères.
Avantageusement, la pièce 25 est produite grâce au procédé pour assembler deux éléments constitués d’un matériau différent tel que décrit ci-dessus.
Il est également préférable que simultanément ou postérieurement à l’étape (g) de liaison par résistance électrique par bossage, et simultanément pendant la réticulation de la colle, une étape (h) de forgeage soit réalisée. Cette étape (h) de forgeage nécessite l’application d’une force au niveau de la base supérieure 7 du pion d’assemblage de sorte que l’extrémité libre 13 appuie sur le deuxième élément 15. Cette étape de forgeage permet de réduire l’épaisseur de cordon 21 de colle dans la pièce 25, ce qui a pour effet d’homogénéiser la répartition de la colle au sein de l’interface entre le premier élément et le deuxième élément. L’écrasement du cordon 21 de colle permet de diminuer le nombre de volume vide et de renforcer donc les propriétés d’adhésion de la colle. Par exemple, il est possible de réguler l’épaisseur du cordon de colle à une épaisseur qui est comprise entre 0,1 mm et 0,3 mm, par exemple entre 0,15 mm et 0,25 mm sur l’ensemble de l’interface entre le premier élément 1 et le deuxième élément 15. Cette meilleure répartition de la colle favorise un assemblage final qui est robuste.
Le cordon de colle qui est déposé à l’étape (e) est un cordon d’une colle sélectionnée parmi une colle d’étanchéité, une colle de structure ou une colle d’anti-corrosion galvanique. Le choix de la colle permet donc d’améliorer les propriétés de l’assemblage final. L’utilisation d’une colle d’étanchéité, par exemple une colle de type époxy ou à base de silicone, ou d’une colle d’anti-corrosion galvanique comme par exemple une colle de type acrylique, permet toutes deux de protéger l’assemblage final des effets de l’eau et/ou de l’humidité, le phénomène de corrosion galvanique étant en effet l’oxydation d’un métal résultant de l’action de l’eau sur un assemblage de deux métaux, par exemple lors d’un assemblage entre de l’aluminium et de l’acier. L’utilisation d’une colle de structure sera plutôt favorisée lorsque le premier élément 1 sera choisi parmi un matériau composite et devra être assemblé sur une structure en acier.

Claims (10)

  1. Procédé pour assembler deux éléments constitués d’un matériau différent, ledit procédé comprenant les étapes de (a) fourniture d’un premier élément (1) montrant une épaisseur e donnée ; (b) fourniture d’un pion (3) d’assemblage présentant une base inférieure (5) et une base supérieure (7) montrant une zone d’appui (9) configurée pour venir en appui sur ledit premier élément (1), ledit pion (3) d’assemblage comprenant une collerette (11) délimitée par une surface s’étendant depuis une position située au niveau de la zone d’appui (9) jusqu’à une extrémité libre (13) configurée pour venir en appui sur un deuxième élément (15), ladite extrémité libre (13) étant située à un niveau disposé à distance de la base inférieure (5) dudit pion d’assemblage ; (c) mise en place dudit pion (3) d’assemblage au sein dudit premier élément (1) de sorte à ce que la collerette (11) traverse le premier élément (1) ; (d) fourniture d’un deuxième élément (15) constitué d’un métal, le deuxième élément (15) présentant une surface (17) ; (f) mise en contact de la base inférieure (5) du pion d’assemblage traversant le premier élément (1) avec une partie de la surface (17) du deuxième élément ; (g) réalisation d’une liaison par résistance électrique par bossage au niveau dudit pion (3) d’assemblage ; ledit procédé est caractérisé en ce qu’il comprend une étape (e) de dépose d’un cordon (21) de colle sur une partie de la surface (17) d’un des deux éléments en regard avec l’autre élément , en ce que l’étape (f) de mise en contact de la base inférieure (5) du pion d’assemblage traversant le premier élément (1) est effectuée sur une partie non-encollée (23) de la surface (17) du deuxième élément, et en ce que le pion (3) d’assemblage montre une hauteur de collerette (11) supérieure à l’épaisseur e du premier élément (1).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pion (3) d’assemblage montre une hauteur de collerette (11) comprise entre 0,2 mm et 0,7 mm supérieure à l’épaisseur e du premier élément (1) et/ou montre une hauteur de collerette (11) au plus égal à l’épaisseur cumulée de celle du premier élément (1) avec celle du cordon (21) de colle tel que déposé.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape (g) est suivie par une étape (h) de forgeage par application d’une force sur ledit pion (3) d’assemblage au niveau de sa base supérieure (7) de sorte à ce que l’extrémité libre (13) appuie sur le deuxième élément (15).
  4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pion (3) d’assemblage montre en outre une distance mesurée entre la zone d’appui (9) et la base inférieure (5) comprise entre 1,0 mm et 1,5 mm supérieure à l’épaisseur e dudit premier élément (1).
  5. Procédé selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que l’épaisseur e du premier élément (1) est comprise entre 1,0 mm et 10,0 mm et/ou en ce que le premier élément (1) est ou comprend un matériau sélectionné parmi de l’aluminium et un matériau composite.
  6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’une étape de perçage de la surface du premier élément (1) est réalisée avant l’étape (c) et/ou en ce que l’étape (g) est réalisée par application d’un courant électrique avec une intensité comprise entre 5 000 A et 25 000 A.
  7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le cordon (21) de colle déposé à l’étape (e) est un cordon d’une colle sélectionnée parmi une colle d’étanchéité, une colle de structure ou une colle d’anti-corrosion galvanique ; de préférence, la colle d’étanchéité est une colle de type époxy ou à base de silicone, la colle de structure est une colle de type polyuréthane et la colle d’anti-corrosion galvanique est une colle de type acrylique.
  8. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le pion (3) d’assemblage est ou comprend au moins un matériau de même nature à celui constituant le deuxième élément (15) et/ou le deuxième élément (15) est en acier.
  9. Pièce (25) pour véhicule automobile, ladite pièce (25) comprenant au moins deux couches, la première couche étant formée d’un premier élément (1) constitué d’un matériau et la deuxième couche étant formée d’un deuxième élément (15) constitué d’un matériau métallique et différent du premier élément (1), la première couche étant assemblée avec la deuxième couche d’une part au moyen d’un pion (3) d’assemblage formant une liaison (19) par résistance par bossage, la pièce (25) est caractérisée en ce que d’autre part la première couche est assemblée avec la deuxième couche au moyen d’un cordon (21) de colle disposé entre le premier (1) et le deuxième (15) élément ; de préférence, la pièce (25) pour véhicule automobile est fabriquée selon le procédé pour assembler deux éléments différents tels que défini selon l’une des revendications 1 à 8.
  10. Pièce (25) selon la revendication 9, caractérisée en ce que l’épaisseur dudit cordon (21) de colle est comprise entre 0,1 mm et 0,3 mm ; de préférence, la pièce (25) pour véhicule automobile est fabriquée selon un procédé pour assembler deux éléments différents tel que défini selon les revendications 3 à 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012013325A1 (de) * 2012-07-06 2014-10-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Fügen von Bauelementen aus unterschiedlichen Werkstoffen mittels eines Fügehilfsmittels
FR3065895A1 (fr) 2017-05-04 2018-11-09 Maxime Grojean Insert destine a l'assemblage d'une premiere piece et d'une deuxieme piece par soudage electrique par resistance, et procede d'assemblage utilisant cet insert

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