Les aciers utilisés pour les carrosseries dans l'industrie automobile sont soumis à des contraintes importantes et doivent, en cas d'accident, résister à des chocs violents. On emploie donc des matériaux très résistants et durs, mais par conséquent également très difficiles à découper ou à perforer. Les procédés de découpe mécanique ne sont pas efficaces, à cause d'une part de leur usure rapide, et d'autre part de la nécessité de retravailler la surface de coupe pour éliminer les bavures. C'est pourquoi on fait souvent appel à la découpe laser qui permet de pallier ces problèmes, mais qui présente aussi des inconvénients notables : forte consommation énergétique, lenteur du procédé et coûts élevés.
Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer de recherche sur les machines-outils et les techniques de transformation (IWU) de Chemnitz (Saxe) ont travaillé en coopération avec différents partenaires, comme par exemple Volkswagen, sur une alternative à ces procédés. Ils se sont appuyés sur une méthode déjà bien connue permettant d'élargir ou de resserrer des tuyaux en aluminium: la technologie de l'impulsion électromagnétique (IEM). "Nous avons adapté cette méthode de manière à être capables de couper des aciers très durs. Avec la technologie IEM, nous avons besoin de 200 millisecondes pour percer un trou, alors qu'un laser met 1,4 seconde. Nous sommes 7 fois plus rapides", indique Verena Kräusel, chef de département de l'IWU. Autre avantage : le résultat est libre de toute bavure.
Les générateurs d'impulsions se composent d'une bobine, d'une batterie constituée de condensateurs, d'un dispositif de charge des condensateurs ainsi que d'un commutateur électronique haute tension. Lorsque l'interrupteur se ferme, les condensateurs se déchargent en quelques microsecondes dans la bobine, qui transforme cette énergie pulsée en champ magnétique. Un point important de ce procédé est le dimensionnement de la bobine. Elle doit être assez puissante pour que le matériau à couper soit propulsé hors de la tôle. Il faut donc atteindre une pression avoisinant les 3500 bars, "soit l'équivalent du poids de 3 voitures sur un ongle", ajoute Verena Kräusel.
Dr.-Ing. Verena Kräusel, chef de département - Institut Fraunhofer de recherche sur les machines-outils et les techniques de transformation, Reichenhainer Straße 88, D09126 Chemnitz - tél : +49 371 5397 1119, fax : +49 371 5396 1119 - email : verena.kraeusel@iwu.fraunhofer.de - http://www.fraunhofer.de