La concurrence ne manque pas entre les matériaux dans le marché des transports. La question n’est toutefois pas de savoir quel matériau choisir à l’exclusion des autres. En général, l’avenir réside dans l’emploi mixte des matériaux. Il s’agit plutôt de décider quel matériau est optimal pour une application particulière, techniquement et économiquement – selon le type de véhicule, les objectifs de conception, le volume de production, l’infrastructure de production existante et, bien entendu, le savoir-faire et l’expérience disponibles.

La clé réside dans une approche intégrée de conception et d’ingénierie, qui tient compte des particularités des différents alliages d’aluminium et des qualités des divers produits finis et semi-finis en aluminium. Une connaissance intime des caractéristiques du matériau, y compris de son comportement en collision, permet un développement de produit rapide avec le recours à la conception assistée par ordinateur. La simulation quantitative des procédés de fabrication connexes assure une production efficace des composants et des modules structuraux en aluminium avec une qualité élevée et uniforme.

Le principal atout de l’aluminium dans la conception de structures légères, à des coûts raisonnables, est sa grande aptitude au formage. Des panneaux en tôle de formes complexes peuvent être obtenus efficacement au moyen de différentes méthodes, à partir de l’emboutissage à cadence élevée pour les grandes séries jusqu’aux technologies à outillage peu coûteux pour la production en petite série. L’aluminium se distingue des matériaux concurrents par la disponibilité de profils extrudés, ouverts et fermés, aux formes complexes, et dans des épaisseurs de paroi différentes. Des pièces en aluminium à finition immédiate ou quasi-immédiate peuvent être produites avec des techniques de forgeage et d’autres procédés de formage massif, mais en particulier par divers procédés de moulage. Selon la méthode utilisée, les pièces moulées en aluminium peuvent présenter une grande variété de tailles, de formes et de propriétés. Les profilés extrudés puis usinés, ainsi que les composants de haute qualité à parois minces moulés sous pression, sont appréciés pour leur capacité de charge et leur rigidité, mais ils peuvent aussi être assemblés. Leur utilisation judicieuse ouvre la voie à des solutions nouvelles et novatrices en matière de structure, d’où d’importantes réductions de poids et de coûts par l’intégration de pièces, ainsi qu’à l’incorporation de fonctions supplémentaires.

Outre les applications structurales, les alliages d’aluminium sont aussi utilisés dans les transports pour d’autres avantages particuliers, comme leurs excellentes propriétés thermiques et électriques. Les exemples les plus évidents sont les échangeurs de chaleur ainsi que les composants de moteurs à combustion interne et électriques.

Dans le marché des transports, l’étape de l’assemblage présente des défis particuliers. Tantôt les éléments à assembler sont des pièces d’aluminium de différents alliages et de différentes formes (tôles embouties, pièces moulées, extrusions usinées, pièces forgées, etc.), tantôt il s’agit de joindre de l’aluminium à d’autres matériaux comme l’acier, le magnésium, les plastiques ou les composites. L’assemblage de matériaux mixtes apporte son lot de complications : non seulement le choix de procédés applicables est restreint, mais il faut jongler avec d’autres facteurs comme des écarts de coefficients de dilatation thermique ou l’éventualité de couples galvaniques. La plupart des procédés d’assemblage mis au point depuis de nombreuses années pour l’acier sont utilisables aussi pour l’aluminium. Cependant, le recours croissant à l’aluminium et, en particulier, aux constructions à matériaux mixtes a motivé le développement de nouvelles techniques d’assemblage, comme le soudage au laser, le soudage par friction, le rivetage autoperçant et le collage. Ainsi, il existe désormais des procédés d’assemblage adéquats pour toutes les applications de l’aluminium, mais la sélection du procédé qui offre les performances techniques optimales et qui est viable sur le plan économique reste une tâche délicate.