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Quels matériaux pour les fils et câbles automobiles ?

La voiture est un univers contraignant pour un câble électrique. C’est pourquoi, les matériaux qui le constituent sont élaborés ou choisis avec soin. Mais quels sont ces matériaux ?

   

Les câbles électriques, de plus en plus présents dans les véhicules actuels, font face à de nombreuses contraintes : vibrations, chaleur, hydrocarbures, etc. Les matériaux qui les constituent doivent également correspondre à des problématiques d’allègement (cf. fiche « L’allègement des véhicules automobiles ( B) ») et de coûts.

Les matériaux isolants

La fabrication de l’isolant est le cœur de métier d’ACOME. Ce matériau, destiné à protéger les fils de la chaleur, des fluides chimiques et des vibrations, est constitué de diverses bases polymères (PVC, polypropylène, polyéthylène, polymères fluorés entre autres), dont certains sont sans halogène. En fonction des applications auxquels ils sont destinés, les fils sont enveloppés d’isolants plus ou moins résistants à la température (leur classe varie ainsi de T2 à T6). Les polyesters des classes T3 ou T4 sont généralement utilisés pour prévenir les risques d’abrasion. Les câbles destinés aux batteries, aux véhicules électriques ou hybrides sont, quant à eux, conçus sur des critères principaux de tenue thermique et de souplesse.

Grâce à son expertise interne, ACOME a intégré une large gamme de polymères dans sa gamme et est autonome dans le développement des formulations (compoundage).

Les matériaux conducteurs

Outre le cuivre, traditionnellement utilisé pour les fils électriques automobiles, ACOME emploie des alliages afin d’augmenter la performance de ses fils. Ainsi, les alliages cuivre et magnésium (CuMg) sont plus résistants et autorisent une réduction de leur diamètre². Leur usage permet donc de réduire le poids des faisceaux.

Un autre axe de développement d’ACOME consiste à rendre les conducteurs de cuivre habituels plus résistants en modifiant leur structure microscopique interne, ce qui permet d’obtenir des fils de section 0,22 mm² résistants à la traction.

Plus léger que le cuivre et beaucoup moins cher, l’aluminium est un matériau qui intéresse fortement les constructeurs. Son application pour les faisceaux automobiles a commencé par les câbles de batterie et se poursuit actuellement par divers projets d'étude et d'application véhicule, sur la base de plus faibles sections d'alliage d'aluminium. Cependant, ce matériau exige, à traction équivalente, des sections de brins plus grandes que le cuivre pour une performance mécanique similaire. Le gain en poids s’accompagne donc d’une perte de souplesse du câble aluminium, compensée par l'emploi de nouveaux isolants adaptés.

Le cahier des charges des constructeurs

Les matériaux ACOME sont compatibles avec les cahiers des charges de l'ensemble des constructeurs mondiaux qui possèdent leurs propres exigences. Dans certains cas, de nouveaux besoins sont formulés et ACOME développe des solutions adaptées. Des essais et simulations peuvent être réalisés dans ses laboratoires ACOME pour valider les nouveaux produits développés (cf. fiche « Comment faire un câble ? ( B) »).

1 Chaque famille correspond à la température maximale à laquelle le câble peut être soumis en continu. (T2 : 100 à 105° C, T3 : 125° C, T4 : 150° C, T5 : 175° C, T 6 : 200° C).

2 La section des fils CuMg obtenue est 2,5 fois inférieure à celle des fils cuivre traditionnels