Essai d'Impact de Tableau de Bord à Haute Vitesse

Dans le secteur automobile, la sécurité des passagers est primordiale. Elle est au cœur de la recherche et du développement, ainsi que des procédures de contrôle qualité. Chaque composant clé doit être testé. Ces dernières années, les fabricants automobiles se sont efforcés de trouver des innovations originales pour l'habitacle de leurs voitures. Au-delà de l’aspect esthétique, tout doit être conforme à des spécifications techniques précises. La résistance, la durabilité et les propriétés relatives à la sécurité sont les principales caractéristiques à tester.

Le tableau de bord et les éléments environnants, tels que le volant, le commutateur de colonne de direction et les airbags, comptent parmi les pièces les plus importantes. En cas d’accident, la zone du tableau de bord va absorber une forte quantité de l’énergie de l’impact. Si besoin, les airbags se déclenchent. Les tableaux de bord sont conçus pour minimiser les chocs et les absorber, ils sont donc composés de différentes pièces plastiques spécifiques : généralement un rembourrage mousse et un capot en PVC. Lorsque l’airbag se déclenche, les capots en PVC se brisent et les passagers peuvent être blessés par les morceaux projetés. Des capots en PVC de plus en plus performants sont mis au point pour résoudre ce problème. Des clients nous ont demandé de tester un certain nombre d'éprouvettes, notamment des tableaux de bord complets et des plaques échantillons présentant différentes caractéristiques. Nous avons réalisé des essais d’impact à grande vitesse à différentes températures pour comprendre la manière dont les capots en PVC se brisaient.

Pour cet essai, nous avons utilisé un système à puits de chute CEAST 9350 avec l’option haute énergie. L’instrument a été équipé d’un marteau piézoélectrique et d’un insert pour marteau hémisphérique de 20 mm. Le système d’acquisition de données DAS 64K et le logiciel Visual Impact ont été utilisés pour enregistrer et analyser les données. Des tableaux de bord complets ont été fixés sur un support personnalisé en alignant la trajectoire du marteau avec le point d’impact requis. Les plaques échantillons ont été testées sur un support standard avec serrage pneumatique. La chambre thermostatique du puits de chute a été utilisée pour produire différentes conditions d'essai, dans ce cas une baisse de la température ambiante à une température de -35°C.  La plage disponible est comprise entre +150°C et -70°C. La vitesse de l’impact a été programmée à 24 m/s (égal à 86 kph ou 53 mph), avec une fenêtre d’acquisition de données de 20 millisecondes.

Le logiciel a affiché des courbes d’impact détaillées, présentant normalement la force et la déformation. Nous avons constaté une rupture cassante suivie d’une absorption limitée de l’énergie lors de la propagation d’une fissure après un impact à la force maximale. La force maximale, la vitesse, la décélération, la déformation et l’énergie absorbée sont toutes disponibles pour analyse. Une inspection visuelle des échantillons après l'impact a également été effectuée. Les différents échantillons présentaient différents niveaux de propagation de fissure et de détachement de fragments. L’effet de la température a également été étudié, étant donné que le comportement devait correspondre à des spécifications définies pour l'ensemble des applications (d'un temps chaud à un temps froid). Les basses températures sont les plus importantes et font habituellement l'objet de la majorité des essais, étant donné qu'elles tendent à favoriser la fragilité du matériau.