Au cours des quatre dernières décennies, le métal a été progressivement remplacé par les matériaux composites sur les voitures de Formule 1. Et dans cette industrie très exigeante qui évolue aussi rapidement, les écuries ont toutes recours aux composites haute performance de Solvay… 

L’abandon du métal au profit de matériaux plus légers ne date pas d’hier en Formule 1. Après une période de tests dans les années 1970, l’utilisation de la fibre de carbone a franchi une étape majeure en 1981 avec la première voiture monocoque entièrement fabriquée en fibre de carbone et résine époxy.

A ce jour, la fibre de carbone reste le matériau composite le plus couramment utilisé dans les voitures de course. Elle est associée à des résines époxy majoritairement fabriquées par Solvay. Ces résines font partie des nombreux produits, comme les thermoplastiques haute performance, qui ont permis au Groupe de devenir le premier fournisseur de l’industrie de la Formule 1 en améliorant de manière significative les performances et la sécurité des voitures au fil des ans. Aujourd’hui, la quasi-totalité des écuries de Formule 1à travers le monde ont recours aux produits Solvay pour construire leurs voitures.

 

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Un prototypage incessant

L’allègement est bien entendu la principale motivation du remplacement du métal par des matériaux composites. En fait, les pièces en composites gagnent chaque année en légèreté, au fur et à mesure des avancées technologiques et de la progression des capacités de conception, et Solvay collabore en permanence avec ses clients pour trouver les meilleures combinaisons fibre/résine.

Mais le poids n’est pas le seul avantage des matériaux composites. “La Formule 1 implique un processus de prototypage continu, et il est plus facile de réaliser des prototypes avec des matériaux composites,” explique Jon Kennerley, Directeur des Services Techniques Europe chez Composite Materials. “Même si le coût de ces matériaux est plus élevé que le métal, leur utilisation s’avère plus efficiente. Il est également plus facile de créer certaines formes complexes avec les matériaux composites.” En fait, certains moules utilisés pour façonner les pièces sont eux-mêmes en matériaux composites.

 

De moins en moins de métal…

On estime qu’une voiture de course est actuellement constituée aux trois quarts de matériaux composites, une proportion qui s’accroît au fur et à mesure de l’amélioration des performances de ces matériaux, principalement en termes de résistance à l’impact (par exemple pour les pièces à l’avant et à l’arrière des voitures) ainsi qu’aux températures élevées (pour les pièces du système de freinage et  proches du moteur). “Mais les règlementations nous empêchent de remplacer le métal partout,” explique Adrian Hughes, Market Segment Manager, Motorsport and High Performance Automotive chez Solvay. “Le métal a déjà été remplacé par les matériaux composites dans la plupart des pièces où cela était possible. Les équipes travaillent désormais à gagner quelques grammes supplémentaires. Ceci étant dit, les règles changent souvent et nécessitent de revoir la conception, si bien que de nouvelles opportunités pour les matériaux composites pourraient se présenter à l’avenir.”

 

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1 Jantes
2 Suspension avant
3 Aileron avant
4 Structure déformable avant
5 Monocoque
6 Support tête et cou (pilote)
7 Protection pot d’échappement
8 Capot moteur & composants
9 Aileron arrière & support
10 Structure déformable arrière
11 Suspension arrière
12 Structure déformable latérale
13 Conduits d’aération
14 Plancher

 

Expérimenter de nouvelles choses

Dans cette industrie très singulière, un grand nombre de pièces sont fabriquées et testées sans jamais rouler sur le bitume, victimes d’une modification dans la conception ou les spécifications. Pour cette raison, et compte-tenu du fait que Solvay a progressivement cessé d’être un simple fournisseur pour devenir un spécialiste de l’ingénierie des applications, ses équipes ont déjà participé à ce jour à l’élaboration de plus de 1 000 châssis.

Obligée de s’adapter constamment à l’évolution des règlementations, la Formule Un expérimente également sans cesse de nouvelles choses. Ces spécificités ont façonné un état d’esprit particulier au sein des équipes de la GBU Composites Materials GBU qui travaillent pour cette industrie. “Les écuries testent chaque nouveau matériau que nous leur proposons, et cette volonté d’expérimenter de nouvelles choses n’a pas d’équivalent dans d’autres secteurs,” affirme Jon. “Nous créons constamment de nouveaux matériaux pour répondre à leurs besoins. Collaborer avec une industrie aussi exigeante, qui évolue avec une telle rapidité, nous pousse à faire de même. Et bien que les matériaux diffèrent, nous pouvons certainement appliquer ces enseignements à nos clients de l’industrie automobile.”

 

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