La construction du châssis est terminée!

L’enjeu majeur dans la construction du châssis était qu’il soit le plus léger possible tout en gardant une bonne résistance aux efforts de flexion et de torsion.
Alors dans ce cas, pourquoi avoir utilisé de l’acier qui est certes très résistant, mais qui est aussi très lourd ?
Le centre de recherche et développement d’Arcelor-Mittal nous a proposé le challenge d’utiliser de l’acier comme matériau pour le chassis. Ils venaient récemment de développer un nouvel acier trempé à très haute limite élastique destiné à l’industrie automobile, et nous ont convaincus du caractère « vert » qu’a l’acier si on le compare aux autres matériaux utilisés dans la construction des voitures. (Voir l’article https://team-ecomotion.com/2010/10/01/steel-is-green/)

Nous avons donc conçu un châssis en utilisant de la tôle de 0.65 mm pliée pour obtenir des profilés en forme de U qui ont une bonne résistance à la flexion mais hélas une médiocre résistance à la torsion.
Le seul moyen de palier à ce problème était soit doubler les profilés en les emboitant l’un dans l’autre, ou alors d’optimiser les design du châssis afin de mieux reprendre ces efforts de torsion.
Nous avons opté pour la seconde solution et conçu un châssis en forme de croix.
Les profilés croisés transforment les efforts de torsion en flexion. Les profilés en U disposant d’une bonne résistance à la flexion, le tour est joué…
Les découpes de profilés étant assez complexes, il a fallu les faire faire par découpe laser dans une société à Saint-Vith nommée New Laser.
Une fois les tôles découpées, il a fallu les plier grâce à cette plieuse:

L’acier utilisé étant très élastique, il a fallu faire des tests sur des chutes pour être sûrs que le pliage soit à l’angle souhaité. Nous nous sommes rendu compte à la fin des tests que l’acier avait un retour élastique de 16.5° par rapport au pliage initial ce qui est énorme.

Voici quelques vues de tôles pliées :

Une fois toutes les tôles pliées, il a fallu les souder. Nous avons commencé par faire des tests au TIG mais la zone thermiquement affectée était assez grande et la tôle perçait assez régulièrement, nous lui avons donc préféré le MIG en soudant par point, pour éviter les trop grandes déformations et réduire la zone thermiquement affectée.
Le centre de recherche disposant d’une table de soudage particulièrement performante, Monsieur Marc Bronze, notre soudeur n’eut aucun mal à le clamer entièrement.

Ici l’avant du châssis soudé par points:
 

Le dossier clamé en cours de soudage:
 

 

 

 

 

Le châssis entièrement clamé toujours en cours de soudage:
 

 

 

 

 

Le châssis terminé mais toujours clamé pour éviter les déformations pendant le refroidissement:

 

 

 

 

 

Par la suite, nous avons fait divers tests pour vérifier la rigidité du châssis. En ce qui concerne sa résistance à la torsion, il est quasi indéformable.
Au niveau de la flexion, nous l’avons callé entre 2 tables et sommes monté dessus au centre, pied joints pour concentrer une charge de plus de 70kg. Nous avons obtenu une flèche aux alentours de 6mm,  rien ne bougeait.
Nous pouvons affirmer clairement que nous avons accompli notre mission qui était de fabriquer un châssis le plus rigide et le plus léger possible : pour seulement 6kg, il résiste parfaitement aux sollicitations prévues !

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