Carrosserie automobile le chassis 240914 - Ministère de l

ESSAI PROFESSIONNEL D’ACCES A LA HCA OUVRIERS D’ETAT – SESSION 2015

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PROGRAMME DE REVISION

Profession 04.04 « Carrossier et/ou peinture »

Domaines : Carrossier

CARROSSERIE AUTOMOBILE

1) Le châssis Sur le châssis d'une voiture, on observe :

- la structure du véhicule, - la suspension à ressorts, - la suspension de roues, - la direction, - les freins, - les roues avec les pneumatiques.

1.1) Structure du véhicule (la carrosserie)

Par « structure du véhicule », on entend la structure porteuse, faisant partie du châssis, sur laquelle les agrégats comme le moteur, la direction, la suspension, les essieux, etc. sont montés.

Sortes de constructions en carrosserie. On distingue p.ex., dans le secteur automobile : - la berline, - la berline décapotable, - la limousine, - le coupé, - le break, - le cabriolet, - le véhicule à usages multiples, - la voiture spéciale, p.ex. l'autocaravane.

Types de carrosseries. Concernant la structure du véhicule, on distingue : - la construction séparée, - la construction portante, - la construction autoportante.

1.1.1) Construction séparée

La structure est montée sur un châssis (ill. 1). Les autres éléments du châssis, comme les essieux, la direction, etc., sont aussi montés sur le châssis. A cause de sa flexibilité, cette construction s'applique à la production des véhicules utilitaires, aux véhicules tout-terrain et à la fabrication des remorques.


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Parmi les types de cadres de châssis, on trouve le châssis en forme d'échelle. Deux barres latérales sont rivetées, vissées ou soudées avec plusieurs traverses. Les supports d'acier sont utilisés avec un profil ouvert, profilé en U ou en L, ou avec un profil fermé, le profil rond ou le profil rectangulaire. Cela donne un châssis d'une grande rigidité à la flexion d'une grande élasticité de torsion et d'une grande force de charge.

1.1.2) Construction portante

Un cadre de châssis avant et une carrosserie sont vissés ensemble au moyen de silentblocs (ill. 2).

Illustration 2 : Cadre de châssis portant

1.1.3) Construction autoportante

La construction autoportante est utilisée sur les voitures particulières ou les autobus.

En ce qui concerne les voitures particulières, le châssis est remplacé par un ensemble de plancher, qui inclut le plancher de coffre à bagages, les passages de roues, les supports moteur, les barres latérales et les traverses (ill. 3).


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Illustration 3 : Ensemble de plancher

Avec l'ajout d'autres pièces en tôle, soudées avec l'ensemble de plancher, comme les montants A, B C et D, le cadre de toit, le pavillon, les ailes, le pare-brise et la vitre arrière collés, on obtient une carrosserie autoporteuse en construction monocoque . La carrosserie est stabilisée par des traverses, des renforts, des profils fermés et des surfaces extérieures.

A part la construction monocoque, il existe le châssis tubulaire qui est essentiellement utilisé pour la compétition.

Châssis tubulaire. Un système de barres, de tubes et de treillis forment la première fonction portante du véhicule. La deuxième fonction portante du véhicule est assurée par la carrosserie. Cette construction est utilisée pour des voitures particulières avec une carrosserie en aluminium. Les profilés filés et les profilés en tôle d'aluminium, de formes différentes, forment la structure du châssis et sont joints par des pièces coulées aux emplacements nécessitant un grand effort.


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En cas de réparation d'une carrosserie autoportante, les indications du constructeur sont à observer strictement. Un usage non conforme de matériaux, de fausses méthodes de réparation (en ajustant ou retirant des éléments), modifierait la stabilité de la carrosserie et réduirait la sécurité du véhicule en cas d'accident.

1.1.4) Matériaux utilisés en carrosserie

En général, on utilise des matériaux comme les tôles d'acier, les tôles d'acier galvanisées, les tôles d'aluminium, mais aussi des matériaux en composite.

Tôles d'acier Les carrosseries de voiture autoportantes sont fabriquées avec des pièces embouties en tôle d'acier d'une résistance particulièrement élevée (Ill. 5). Les tôles de carrosserie à la résistance plus élevée

ont une limite d'élasticité pouvant atteindre 400 N/mm2; cette limite est de 180 N/mm2 sur des tôles de carrosserie normale. Les épaisseurs de tôles varient entre 0,5 et 2,0 mm. Les coupes de tôle d'une stabilité et d'une épaisseur différentes sont soudées aux extrémités.

Limite apparente d’élasticité des différentes coupes de tôle 210 N/mm2 280 N/mm2 350 N/mm2

Illustration 5 : Usage des tôles d'acier de résistance plus élevée sur la partie latérale d'une voiture

Emboutissage des tôles d'acier de résistance plus élevée. A cause de leur traitement, elles se laissent difficilement emboutir. Au moment de l'emboutissage, par opposition à une tôle de qualité normale, elles doivent être retenues par des ancrages additionnels pour éviter toute déformation indésirable.

Il ne faut pas redresser à chaud les tôles d'acier d'une résistance plus élevée, car elles perdent plus de 50 % de leur stabilité au-delà de 400 °C.

Redresser des tôles d'acier d'une résistance normale Normalement, on les redresse à froid. Pourtant, s'il y a un risque de fissure, elles seront chauffées au maximum jusqu'à 700 °C. Tôle d'acier zinguée Pour éviter leur corrosion, les tôles d'acier peuvent être zinguées. Les tôles de plancher sont zinguées à chaud. Les tôles extérieures de la carrosserie sont galvanisées par électrolyse pour obtenir une meilleure qualité de surface.


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Directives :

- En soudant les tôles d'acier galvanisées, l'oxyde de zinc, toxique ne doit pas être aspiré par le travailleur.

- Les procédés de soudage par résistance sont préférables, car une rondelle de zinc, protectrice, se crée autour du point de soudure.

- Les zones de recouvrement sont à peindre avec des liants à base de zinc avant le soudage.

- Sur les parties nouvelles, il faut veiller à ce que la couche de zinc ne soit pas détruite.

Aluminium En carrosserie, l'aluminium est utilisé seulement dans des alliages. (Les composants d'alliage, étant surtout le silicium et le magnésium.) Selon la conception et la charge, pour les pièces de carrosserie en aluminium, les procédés de fabrication suivants sont utilisés : - par presse, p.ex. le pavillon, le capot-moteur, - par extrusion, p.ex. le châssis tubulaire, - par moulage sous pression, p.ex. le logement de jambe de suspension, les pièces coulées.

Si les pièces pressées et les profilés filés peuvent être réparés partiellement par redressage, ce n'est pas possible avec les pièces coulées sous pression.

Caractéristiques. Les alliages d'aluminium perdent leur stabilité à partir de 180 °C d'échauffement. S'ils sont en contact avec d'autres matériaux, p.ex. de l'acier, ii y aura une corrosion électrochimique en présence d'un électrolyte. La surface d'aluminium crée une grosse couche d'oxyde, qui a une grande résistance électrique. Ainsi, l'aluminium n'est pas soudable avec des équipements de soudage par points utilisés à l'atelier. Les alliages d'aluminium se laissent bien souder avec le procédé de soudage à l'arc TIG « Tungsten-inert-gaz » ou à l'arc MIG « Metal-inert-gaz » (le gaz de protection étant de l'argon pur ou un mélange d’argon hélium). Directives : Pour éviter une corrosion électrochimique, les outils d’usinages pour la carrosserie en aluminium ne doivent pas être utilisés pour d'autres métaux ; Les brosses métalliques seront uniquement en acier affiné ;

Pour l'assemblage (p.ex. vissage, rivetage), on utilisera que le matériel d'assemblage d'origine

Les pièces de carrosserie ne doivent pas être chauffées à plus de 120 °C, pour éviter des pertes de stabilité. Seul le personnel qualifié peut assurer les opérations de soudage et de redressage. A cause de l'insalubrité et du danger de détonation, la poussière abrasive d'aluminium doit être aspirée tout de suite.


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Matière plastique Les matières plastiques sont utilisées en carrosserie pour les raisons suivantes :

- Moindre masse volumique, d'où une économie de poids considérable. - Résistance à la corrosion. - Liberté de conception étendue. - Peu de sensibilité aux chocs. - Fabrication des éléments sans finition. Quelques possibilités supplémentaires offertes en carrosserie par les matières plastiques (ill. 6). Illustration 6 : Exemples de pièces de carrosserie en plastique Réparation des matières plastiques Les pièces plastiques peuvent être remises en état par soudage, contact ou collage. Soudage. Ce procédé n'est utilisé que pour les matières thermoplastiques, p.ex. polyamide {PA}, polycarbonate (PC), polyéthylène (PE), polypropylène (pp), acrylonitrile butadiène styrène (ABS) et acrylonitrile butadiène styrène / polycarbonate (ABS/PC). Contact. (Ill. 7). Les trous sont réparés avec des nattes en fibre de verre et des résines (résine polyester ou résine époxy) additionnées d'un durcisseur. La partie endommagée sera chanfreinée, il pourra se former une combinaison entre les couches de nattes en fibre de verre et la partie d'origine. Au besoin, la partie endommagée sera garnie avec une natte de renforcement avant la mise en œuvre.


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Collage avec des matériaux de réparation à deux composants Selon les matériaux de réparation utilisés, les trous, les fissures et les éraflures peuvent être réparés sans l'identification de la matière plastique. On utilise une colle de polyuréthane à deux composants dans une cartouche double, qui sont mélangés en proportion correcte par le tube lui-même. La colle est appliquée sur la partie endommagée nettoyée et préparée. Ensuite, la colle peut être chauffée (par un système chauffant). Ainsi, elle durcît plus rapidement. Après séchage, il faut travailler la partie collée par meulage, pour finition.

1.1.5) Sécurité dans la construction des automobiles

D'après une statistique de la communauté européenne établie en 1996, à peu près 40 000 personnes ont perdu la vie cette année-là et 1,67 millions ont été blessées. En automobile on distingue deux types de « sécurités »: la sécurité active et la sécurité passive.

Sécurité active Par la sécurité active, on entend les mesures prises au moment de l'étude de la conception du véhicule, pour éviter les accidents. La sécurité active se subdivise en quatre domaines:

Sécurité de l'automobile, p.ex.

- Le comportement neutre en virages ; - La stabilité en marche du véhicule en ligne droite ; - La direction libre et précise ; - Le retardement au freinage le plus grand possible sans blocage des roues (ABS) ; - Les ressorts et l'amortissement harmonisés avec la suspension des roues ;

- La régulation d’anti patinage à la traction.

Sécurité de perception, p.ex.

- Les grandes vitres ; - Le rétroviseur intérieur anti-éblouissant ; - Les phares veillant à une bonne illumination de la route ; - Les indicateurs d'alarme acoustiques ; - Les vitres et le rétroviseur extérieur, qui peuvent être chauffés.

Sécurité de conditionnement, p.ex.

- La construction du siège du conducteur ergonomique ; - Le confort de suspension ; - La bonne ventilation intérieure, la climatisation ; - La suppression des bruits.

Sécurité de manœuvre, p.ex.

- La bonne disposition des compteurs, des voyants témoins et des instruments de bord. - Les pédales adaptées au conducteur.

Sécurité passive Par la sécurité passive, on entend les mesures prises au moment de l'étude de la conception du véhicule, qui, en cas d'accident, tendent à réduire au maximum les risques de blessures ou de mort des passagers (et d'autres usagers).


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On distingue les zones de sécurité extérieure et intérieure.

Zone de sécurité extérieure En général, elle comprend les mesures concernant : - Le comportement en cas de déformation de la carrosserie. - La stabilité de l'habitacle (des passagers). - La protection contre les incendies. - La désincarcération des occupants. - Le risque de blessures pour les autres usagers de la route.

Les analyses d'accidents (Ill. 8) révèlent que la plupart des accidents avec atteintes physiques aux personnes sont des collisions frontales (60 à 65 %), et des collisions latérales (20 à 25 %).

Illustration 8 : Répartition des accidents avec blessures de personnes selon les types de collisions

Sur la base d'analyses d'accidents, le comportement de la carrosserie et ses effets sur les personnes sont examinés sur ordinateur, par des calculs, et en suite avec des essais reproduisant une collision définie (Ill. 9). On recherche la structure du véhicule la plus favorable, par exemple avec un essai standardisé de collision frontale d'une voiture à 50 km/h avec un obstacle fixe. Pour que les passagers ne soient pas exposés aux valeurs de décélération trop critiques, l'énergie du mouvement (l'énergie cinétique) est absorbée par la déformation ponctuelle (l'énergie de déformation) des zones déformables.

Illustration 9: Collision frontale déplacée latéralement (~ 50 % du recouvrement)


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La structure de sécurité (Ill. 10). Elle consiste en un habitacle pour les passagers rigide encadré par des zones déformables à l'avant et à l'arrière. A la suite d'un choc violent, l'habitacle garde sa forme et assure en principe la survie des passagers.

Illustration 10 : structure de sécurité

Aux zones déformables, les longerons et les traverses sont assemblés de manière à se déformer en cas de collision. (Ill. 11).

Illustration 11 : Comportement à la déformation d'un longeron

La ligne de ceinture (Ill. 12). Si les zones conventionnelles des parties déformables ne sont pas suffisantes pour la transformation de l'énergie lors d'une collision frontale, les parties, situées à la zone de la ligne de ceinture seront aussi touchées par la déformation. Ainsi l'absorption dans cette zone empêche que l'habitacle soit déformé. La ligne de ceinture va de la partie avant au niveau supérieur de l'aile, jusqu'à l'arrière du véhicule.

Illustration 12 : Emplacement de déformation sur la zone de ligne de ceinture


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Parties latérales de protection (Ill. 13). Sur un véhicule, c'est la partie latérale qui est la plus vulnérable, car elle n'a pas les mêmes proportions que les zones avant et arrière. C'est pourquoi les constructeurs ont fait appel à des renforcements latéraux qui assurent une meilleure sécurité des passagers.

Illustration 13 : Structure d'une coque avec le cours de force en collision latérale

Portes et serrures de porte. En cas d'impact, elles ne doivent pas s'ouvrir ; mais après celui-ci, elles doivent s'ouvrir de l'intérieur et de l'extérieur sans outil.

Réservoir de carburant. Il est monté près de l'essieu arrière et protégé contre les chocs. Il est conçu pour qu'en cas de choc violent le carburant ne puisse s'échapper.

Risques de blessure pour les piétons et pour les conducteurs de véhicules à deux roues. Le véhicule sera muni de : - Pare-chocs de forme arrondie intégrés à la carrosserie. - Poignées de porte, essuie-glaces et gouttières arrondies. - Matériaux déformables aux parties avant et arrière.

Zone de sécurité intérieure Elle diminue le risque de blessure à l'intérieur de l’habitacle des passagers par les systèmes de retenues et les mesures préventives de collision.

Ceinture de sécurité et le tendeur de ceinture.

Pour s'en sortir, en cas d'accident léger sans blessure ou pour survivre à un accident important, il faut que les passagers s'attachent. En cas d'impact frontal à 60 km/h, les passagers sont soumis à une

décélération de 30 à 50 g (1 g = 9,81 m/sec2) ceci malgré les zones déformables. Il faudrait une force d'étayage de 30 kN pour une personne de 70 kg. Si les passagers ne sont pas attachés, ils seront projetés vers l'avant (contre le volant, le tableau de bord, le pare-brise). Pour que la ceinture soit efficace, elle doit tenir le sternum et le bassin. La ceinture doit être arrimée le plus fermement possible et fixée sur 3 points d'ancrage.


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Tendeur de ceinture (Ill. 14), II assure un meilleur plaquage au corps de la ceinture et empêche ainsi un jeu de ceinture. Au moment du déclenchement du prétensionneur, la sangle de ceinture est resserrée (max. 200 mm). Le tendeur de ceinture utilise des substances explosives (pyrotechnique) ou des procédés mécaniques. Le déclenchement des systèmes de tendeur de ceinture n'agit que lors de collisions frontales (jusqu’à ±30° par rapport à l'axe longitudinal du véhicule).

Fonctionnement (Ill, 14). Avec les tendeurs de ceinture travaillant avec des substances explosives, les valeurs de décélération sont collectées par un capteur d’accélération. Si la décélération est de plus de 2 g (aujourd'hui une valeur normale) et la vitesse de la voiture de plus de 15 km/h, un circuit sera fermé par un capteur, ce qui allumera une composition propulsive (par une pastille explosive), alors le capteur donnera un signal de tension à l'appareil de commande de déclenchement. Par comparaison du signal de capteur avec des diagrammes caractéristiques mémorisés, le bloc électronique identifie les valeurs de décélération critiques et effectue l'allumage de composition propulsive par la pastille explosive, à l'aide d'une impulsion électrique. Un piston est ainsi poussé dans un cylindre entraînant un câble métallique qui tend la ceinture de sécurité par l'intermédiaire de l'enrouleur.

Avec les systèmes travaillant mécaniquement, un ressort précontraint peut se détendre, relâché par un dispositif de déclenchement.

Après un déclenchement unique, le système de tendeur de ceinture est hors fonction et doit être changé. Pour la mise au rebut, le personnel doit le déclencher afin de le rendre inefficace selon les instructions du constructeur.

Coussins gonflables (désigné généralement sous le vocabulaire anglais « airbag » (Ill. 15). Les coussins gonflables complètent les mesures préventives en cas de collision, ils sont montés à la partie avant de l'habitacle et sur les parties latérales, comme protection du conducteur et des passagers.


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Fonctionnement : Au moment d'un choc, les capteurs d'accélération placés à divers endroits donnent des signaux de tension à l'appareil de commande de déclenchement Si une décélération anormale est détectée, une impulsion électrique déclenche le bloc électronique, allume les compositions propulsives des coussins gonflables correspondants. Si le système de coussin gonflable est séparé du réseau de bord pendant un choc, le condensateur de tamponnement provoquera l'impulsion d'allumage. Le coussin gonflable se gonflera complètement de 45 ms jusqu'à 50 ms. Pour avoir un effet de protection maximale en position frontale, il est recommandé au conducteur et aux passagers d'attacher leur ceinture de sécurité. Illustration 16 : Déroulement du bon fonctionnement d'un coussin gonflable (côté conducteur, présent en situation d'impact frontal, en combinaison avec une ceinture à trois points d’ancrage). On observera le procédé complet : début de l'accident, mise à feu puis gonflage de l'airbag, dégagement du mélange des gaz comprimés. Tout ceci en 150 ms environ.

Illustration 15 : Système de coussin gonflable côté conducteur en section partielle

Début d'accident mise à feu du coussin gonflage de l'airbag phase d'enfoncement fin d’accident gonflable.

Illustration 16 : Déroulement du fonctionnement temporaire d'un coussin gonflable côté conducteur lors d'un impact frontal.


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Instructions de sécurité pour les systèmes de coussins gonflables et les systèmes de tendeur de ceinture utilisant des procédés pyrotechniques.

Seul le personnel qualifié est autorisé à exécuter les opérations de contrôle et les travaux d'assemblage. Pour les travaux sur les coussins gonflables et les tendeurs de ceintures, la batterie doit être déconnectée, et il faut attendre entre 5 et 20 minutes (selon les instructions du constructeur), que les condensateurs de tamponnement soient déchargés.

Pendant une interruption de travail, les unités de coussins gonflables et de tendeurs de ceinture ne doivent pas rester sans surveillance. Les éléments de coussins gonflables ne doivent pas être réparés. Les unités de coussins gonflables et de tendeurs de ceinture ne doivent pas être exposés à des températures supérieures à 100 °C et ils doivent être protégés contre les étincelles, (p.ex. lors de travaux de carrosserie). Les nouvelles unités de coussins gonflables et de tendeurs de ceinture, qui seraient tombées d'une hauteur de plus de 0,5 m, ne doivent pas être montées sur le véhicule. Après un déclenchement, les unités de coussins gonflables et de tendeurs de ceinture n'ont plus de fonction et doivent être changés. Sécurité de la colonne de direction (Ill. 17, Ill. 18). Au moment d'une collision frontale, elle doit empêcher celle-ci de pénétrer à l'intérieur de l'habitacle. Les colonnes de direction sont construites de manière à ce qu'elles se déforment, se plient ou s'emboîtent d’une façon longitudinale en cas de choc.

Illustration 17 : Colonne de direction de sécurité avec un tube ondulé

Illustration 18 : Colonne de direction de sécurité avec un tube à treillis et des assemblages articulés qui cassent en pliant.


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Verre de sécurité. On distingue le verre de sécurité trempé (VST) et le verre de sécurité feuilleté (VSF).

Verre de sécurité trempé. Fabrication : La feuille de verre est transformée par chauffage à plus de 600 °C puis rapidement refroidie. Des tensions se créent au sein du verre et y restent. Avantages : résistance au niveau de la rupture et à la flexion ; résistance au changement de température ; structure de fracture en petits fragments. Inconvénients : possible uniquement pour les verres d'une épaisseur supérieure ou égale à 3 mm ; ne peut pas être retravaillé ; machines coûteuses pour le verre de sécurité trempé de forme galbée. Application : pour le vitrage latéral et la lunette arrière.

Verre de sécurité feuilleté (Ill. 19). Fabrication : On désigne sous le terme de verre feuilleté de sécurité | deux plaques de verre reliées entre elles par une matière synthétique. Une feuille en polyvinylbutyral très résistante à la rupture (feuille PVB) est souvent utilisée comme couche intermédiaire. Le tout est en un seul élément par l'action du vide, de la pression (12 bar) et de la température (140 °C).

Avantages : maintient les éclats ensemble ; légère isolation phonique ; légère isolation thermique ; empêche la rupture. Inconvénients : fabrication coûteuse. Application : verres de sécurité pour les bâtiments et les véhicules. Recyclage : Le verre est recyclé pour la fabrication de bouteilles et la feuille de PVB pour des objets en plastique.

Illustration 19 : Structure de rupture et structure de verre de sécurité feuilleté

1.1.6) Evaluation des dommages et contrôle par mesure

Sur un véhicule accidenté les tôles de carrosserie et les parties du châssis sont fatiguées différemment, p.ex. par refoulement ou allongement, par pliage, par torsion ou par flambage des matériaux. Des sections de carrosserie complètes peuvent être déplacées.


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Selon le genre de collision, diverses déformations du châssis, de l'ensemble de plancher ou de la carrosserie sont possibles :

- Fraisage (ill. 20), p.ex. impact frontal ou à l'arrière. - Pression ascendante (ill. 21), p.ex. collision frontale. - Voilement latéral (choc style banane) (ill. 22), p.ex. accidents latéraux.

- Torsion (ill. 23), p.ex. le capotage.

Illustration 20 : Fraisage

Illustration 21 : Pression ascendante

Illustration 22 : Voilement latéral

Illustration 23 : Torsion

Les matériaux peuvent présenter des ruptures ou des fissures.

Pour évaluer exactement les dommages dus à un accident, un contrôle visuel est nécessaire de même que, selon la gravité de l'accident, un contrôle plus approfondi de la carrosserie.

Evaluation des dommages par l'inspection visuelle ; détermination du coût de réparation ; contrôle de la carrosserie.

Inspection visuelle A ce stade, on constate l'ampleur des dommages, estime si le contrôle plus approfondi de la voiture est nécessaire et détermine quel type de réparation doit être exécuté.


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Selon l'ampleur des dommages, les différentes parties de la voiture sont examinées.

Avaries extérieures. Au moment de l'inspection du véhicule, il est recommandé de suivre les points suivants : - L'ampleur des déformations ; - Les largeurs de jeu (ill. 24), p.ex. aux portes, pare-chocs, capot-moteur, couvercle de coffre etc., cela indique éventuellement un voilage de la carrosserie, et si un contrôle des mesures est nécessaire ; - Voilage facile, p.ex. les bosses, flambages sur les plus grandes surfaces ; ceux-ci sont détectés par un jeu de lumière ; - A vérifier : dommages aux vitres ?, peinture intacte ?, formations de fissures ?, agrafes évasées ?, etc.

Illustration 24 : Inspection visuelle : Largeurs des jeux

Dommages à l'ensemble de plancher. S'il y a des refoulements, flambages, torsions ou des déviations de la symétrie, la voiture devra être mesurée.

Dommages à l'intérieur. On peut constater : - les flambages, les refoulements;- (souvent il faut démonter les revêtements), - les déclenchements de prétensionneur, - le déclenchement de coussin gonflable, - les dommages d'incendie, - les salissures.

Dommages secondaires. Il faut vérifier, si, à cause de l'accident, d'autres éléments sont endommagés, p.ex. le radiateur, les arbres, le moteur, la boîte de vitesses, les axes, la suspension, la direction, les boîtes électroniques, le faisceau de câbles. Détermination du coût de la réparation Les dommages, constatés pendant l'inspection usuelle sont inscrits sur une fiche technique (ill. 25) sous la forme d'un code alphanumérique. Le type de réparation nécessaire est précisé : remplacement de pièces, contrôle des mesures, peinture etc. Finalement le coût de la réparation est déterminé à l'aide d'un programme. On peut ainsi comparer le coût à la valeur actuelle du véhicule.


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Contrôle du soubassement Pour constater une déformation du châssis ou de l'ensemble de plancher, il faut prendre des mesures sur le véhicule. Comme aide on utilise les fiches du constructeur, les calibres de centrage, les calibres de soubassement et les systèmes de redressage. On se base sur les tableaux ou les feuilles de mesure (ill. 26) des constructeurs automobiles.


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Explication de l'illustration 26. Pour les différentes piges de mesure, les dimensions symétriques et de hauteur sont données. Pour les dimensions de hauteur, deux valeurs sont à respecter :

avec mécanique sans mécanique

Ainsi, le point de mesure 2 a les dimensions symétriques 531 mm et les dimensions d'hauteur 173 mm (avec mécanique montée) et 177 mm (sans mécanique) a cause de l'élasticité de la carrosserie, il arrive que ces dimensions de hauteur soient différentes.

Mesures bidimensionnelles de la carrosserie (ill. 27)

En mesurant une carrosserie au moyen du système bidimensionnel, les contrôles sont impossibles en longueur, largeur et en symétrie. Elles sont utilisées pour un contrôle de mesures approximatif.

Dimension métrée avec le compas à verges. Les mesures de longueur, de largeur et de diagonales sont contrôlées. Si on constate des écarts, p.ex. au contrôle d'une diagonale de l’essieu avant à droite et à l’arrière gauche, cela pourrait indiquer une torsion de l'ensemble du plancher. Calibres de centrage (ill. 28). Généralement il existe trois jalons, qui sont placés à certains points de mesure de l'ensemble de plancher. Sur les jalons sont posées des verges avec lesquelles on peut prendre des mesures. Le châssis et l’ensemble du plancher sont intacts si les verges se trouvent sur un même alignement sur toute la longueur du véhicule.


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L'illustration 29 montre que les verges ne sont pas dans le même alignement, donc la voiture est déplacée à gauche en son milieu (choc type banane).

Mesures tridimensionnelles de la carrosserie (ill. 30) : En mesurant la carrosserie au moyen de la mesure tridimensionnelle, les points de la carrosserie peuvent être mesurés en longueur, en largeur et en hauteur.

Banc à redresser avec un système de mesure universel (ill. 31) La voiture endommagée est montée avec des pinces de serrage, qui sont placées à l'agrafe du bas de caisse, sur le banc à redresser. Ensuite l'équerre de redressage est poussée sous la voiture et ajustée. Pour cela, trois points de la carrosserie intacte sont à choisir, le troisième point de mesure doit être le plus éloigné possible des deux autres. Sur le banc, le pont de mesure est à monter et celui-ci peut être ajusté exactement sur les points du véhicule, ceci pour déterminer les écarts de longueur et de largeur. Le pont de mesure est équipé de douilles de mesure télescopique, sur lesquelles des touches graduées sont placées. En sortant les douilles graduées, les points indiqués de soubassement se laissent contrôler facilement avec exactitude.


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Alignement de la partie supérieure (ill. 32). Un cadre avec l'équipement de mesure est placé p.ex. sur la jauge, qui est montée sur le cadre de base du banc à redresser. La partie supérieure peut être mesurée aux points définis, par sections, selon les feuilles de mesures.

Les systèmes de mesure sont placés sur le cadre de base du banc à redresser. Ils peuvent ainsi être facilement utilisés. Comme ils sont exposés aux éclats de soudure, aux poussières et aux influences mécaniques, ils peuvent être endommagés, Il faut donc les protéger au moment du redressage, des soudures, etc.


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Banc à redresser avec le système de mesure optique (ill. 33)

Au moment de la mesure d'une carrosserie à l'aide des rayons lumineux optiques, le système de mesure est posé à l'extérieur du cadre de base du banc à redresser. La mesure est aussi possible sans ce cadre, si le véhicule est posé sur des chandelles ou soulevé par une plate-forme élévatrice. Avant la mesure, on utilise deux règles graduées, qui sont placées à angle droit de part et d'autre du véhicule. Matériel utilisé : un laser, un diviseur de rayons et plusieurs unités prismatiques. Le laser crée des petits faisceaux dont les rayons sont émis parallèlement. Ils restent invisibles jusqu'à ce qu'ils tombent à la distance voulue. Le diviseur de rayons dirige le faisceau laser perpendiculairement sur la règle graduée.

Au moins trois points intacts de la carrosserie, servent de référence. Des règles graduées en matière plastique transparente, avec des éléments d'assemblage (correspondants), sont fixées au véhicule et ajustées. Après avoir allumé le laser, les règles graduées sont déplacées pour contrôler les parties déformées du véhicule.

Le point rouge du faisceau laser indique la mesure sur les règles graduées. Pour cela, Il faut que le laser écoule son faisceau parallèlement au plancher, pour rechercher les autres dimensions d'hauteur de la carrosserie, d'autres règles graduées sont montées à différents points de mesure du plancher. En déplaçant les unités prismatiques, les dimensions d'hauteur et de longueur peuvent être saisies avec des règles graduées et comparées avec la feuille de contrôle.

Caractéristiques des systèmes de mesure universels

Les points de la carrosserie peuvent être mesurés avec ou sans démontage de la mécanique

Les vitres collées, même cassées, ne doivent pas être démontées avant la mesure du véhicule, car elles ont une retenue qui peut atteindre 30 % des forces de torsion de la carrosserie

Pour chaque type de véhicule, il y a une fiche de mesures appropriée


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Les fiches ne comprennent ni le poids, ni les forces de traction

S'il y a des pièces de carrosserie à souder, des supports de pièces spécifiques sont indispensables ; ils seront fixés p.ex. sur un cadre de base du banc à redresser

Avec les systèmes de mesure travaillant avec un faisceau laser, on ne doit jamais regarder directement le faisceau.

Autres systèmes de contrôle de la carrosserie

Les systèmes de mesure universels déjà nommés, aujourd'hui désignés comme des systèmes assistés par ordinateur, simplifient l'évaluation et la gestion de données. Les systèmes suivants sont aussi utilisés :

Le système par ultrason.

Le système de tours d’alignement (ill. 34} avec des tours d’alignement d’une seule pièce, de deux pièces et à pièces multiples.

Le système de gabarit de soudage.

Caractéristiques des systèmes avec tours d’alignement

Pour mesurer la carrosserie, il faut démonter la mécanique.

Pour le soudage, les pièces de carrosserie de rechange peuvent être fixées aux tours d’alignement, aux dimensions exactes.

Les tours d’alignement portent seulement le poids du véhicule.

Chaque type de véhicule a ses propres tours d'alignements.


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1.1.7) Réparation de dommage sur des structures autoportantes

Processus de redressage

Au moment de l'impact, une carrosserie autoportante peut se déformer avec une grande force. Au moment du processus de redressage de la carrosserie, il faut des forces de traction et de pression tout aussi grandes, qui sont produites par des outils de traction et des pompes hydrauliques.

La force de redressage s'effectue dans la direction inverse de la force de déformation.

Outils de redressage hydrauliques (ill 35), Ils sont constitués d'une presse et d'un cylindre, qui sont reliés par un flexible résistant. Au moment de la traction, les embouts se laissent bien étayer. Pour que l'amarrage soit efficace, il doit être fixé avec des pinces ou des tôles soudées.

Dispositif de mise en ligne (« équerre de redressage », ill. 36). Il se compose d'une poutre horizontale et d'une colonne pivotante, qui peuvent être mues par un cylindre de pression. L'appareil peut être utilisé d'une façon indépendante des bancs à dresser, il est seulement employé pour des dommages faibles ou moyens, pour lesquels de grandes forces de traction ne sont pas nécessaires. Pour cela la carrosserie doit être fixée à une poutre horizontale à l'aide de dispositifs de serrage et de tubes aux points déterminés par le constructeur.


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Banc à redresser avec l'appareil hydraulique (ill. 37).

Le banc à redresser consiste en un cadre stable, qui assume les forces de redressage, sur lequel les voitures sont fixées avec des pinces au bord inférieur du bas de caisse. L'appareil à redresser hydraulique peut être fixé à chaque endroit du banc. Ainsi, les dommages importants de carrosserie peuvent être réparés avec le banc ce qui est plus facile qu'avec une équerre. De plus, on peut utiliser des outils de redressage hydraulique, qui travaillent selon le principe vectoriel. Ces outils de redressage peuvent tirer ou presser une carrosserie déformée dans une direction spatiale quelconque.

Changement de direction de la force de restitution (ill. 38). Si la carrosserie est déplacée en direction horizontale et contre le haut, la mise en ligne devra se faire avec un appareil de mise en ligne au moyen d'un galet de renvoi. La force de traction s'exercera dans le sens contraire de celui de la force de déformation (d'origine). La carrosserie est donc tirée vers le bas et en avant.


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Instructions de travail :

- Les redressages s'exécutent avant le démontage des parties non réparables.

- Quand le redressage est possible, on essaie d'arriver à la situation originale par le redressage à froid.

- Si le redressage à froid n'est pas possible sans risque de fissures avec les tôles de carrosserie de résistance normale, la zone déformée sera chauffée avec un chalumeau autogène. Il ne faut pas excéder 700 °C (couleur rouge foncée) à cause d'un changement possible de la microstructure du métal. Avec les tôles très résistantes et avec l'aluminium, les instructions du constructeur sont à respecter scrupuleusement.

- Après chaque processus de redressage, la position des points de mesure doit être contrôlée.

- Les parties portantes qui sont fissurées ou rompues au moment de la traction doivent être remplacées pour raison de sécurité.

- Les chaînes de traction seront assurées par des câbles de sécurité

Remplacement des pièces et remplacement partiel (ill. 39)

Pour les pièces en tôle fortement déformées où la réparation n’est pas possible voire, trop onéreuse, un remplacement de pièces ou un remplacement partiel peut être opéré selon les instructions du constructeur (correspondant).

Au moment du remplacement partiel, on découpe seulement la zone de la carrosserie endommagée. Les lignes de découpage sont prédéfinies par le constructeur. Normalement, elles sont d’une longueur restreinte et elles ne doivent pas traverser les tôles de renforcement qui se trouvent au revers de la partie de tôle à découper, p.ex. Aux charnières de porte, aux ancrages de ceinture de sécurité. La pièce à enlever est découpée aux dimensions prescrites et remplacée avec soin. Pour les tôles de carrosserie en acier, on utilise le soudage à l’arc avec l’électrode en atmosphère active prépondérant. Si la tôle n’est pas surchauffée, les déformations sont moins importantes.

Pour l’aluminium et les parties non-portantes, le collage et le rivetage sont utilisés. Si l'aluminium doit être soudé, le soudage à gaz inerte à électrode métallique et le soudage au tungstène et à gaz inerte seront choisis.


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Collage des métaux en carrosserie

Les avantages du collage par rapport au soudage sont :

- Un minimum de finitions - Les matériaux inflammables ne doivent pas être démontés, p.ex. réservoir de carburant - Un bon effet anticorrosif (selon le genre de réparation) - En assemblage, les matériaux ne sont pas exposés à la chaleur, donc pas de déformation - Les possibilités d'assembler des matériaux différents


- Meuler les zones à coller

- Les anciennes parties et les nouvelles doivent se recouvrir sur 20 mm au moins, ceci pour avoir une bonne surface de contact (ill. 40)

- Chanfreiner la tôle (30°, ill. 40), pour éviter, lors de l'application de vernis, des fissures capillaires - Enduire les deux côtés de la tôle avec de la colle. Prêter attention à la température de travail (normalement la température ambiante est de 20 °C), à la durée de vie de la colle en pot. - Fixer et presser les tôles, p.ex. par des rivets ou des attaches spéciales. S'il faut mettre des points de soudage, la colle ne devra pas être placée en zone de soudage.- Pendant le durcissement, le véhicule ne doit pas être en mouvement, p.ex. travaux de carrosserie ou déplacement.

Les assemblages collés ne doivent pas être exposés à la chaleur (normalement < 80 °C) et réservés aux parties où il n'y a pas d'efforts d'écroûtage.

Remplacement des vitres collées. Les vitres collées contribuent à la stabilité de l'habitacle. C'est pourquoi le démontage et le montage seront exécutés avec le plus grand soin.


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- Séparer mécaniquement la couche de colle entre la carrosserie et l'ancienne vitre, p.ex. avec le couteau oscillant. Si la peinture doit être protégée des risques de rayures, le bord du cadre sera soigneusement recouvert.

- Retirer la vitre avec des siphons

- Si l'ancien cordon de colle est intact, il sera coupé jusqu'à ce qu'il reste 1 à 2 mm d'épaisseur

- Nettoyer la tranche collante du support du véhicule avec un produit spécial.

Instructions de travail : - Nettoyer la nouvelle vitre particulièrement aux endroits où va venir se déposer la colle. - Essayer la vitre au moyen de siphons sur l'emplacement qu'elle doit occuper sans colle. - Marquer la position correcte avec des bandes adhésives ou avec un feutre. - Vernir l'emplacement où va venir se déposer la colle sur le véhicule et sur le bord de la vitre, soigneusement, avec la base d'adhérence (la première couche). La couche collante y adhérera mieux. L'application de la première couche de vernis est inutile si l'ancienne couche de colle existe. - Attendre que le temps d'évacuation des solvants de la première couche soit écoulé ; puis appliquer la colle, une couche suffisamment épaisse, sur le cadre du véhicule. - Poser la vitre avec des siphons dans le cadre du véhicule, ajuster et presser. - Attendre que la colle soit durcie.

Pendant le collage des vitres avant ou arrière, on ouvrira légèrement les vitres latérales, car une surpression peut provoquer un décollement de celles-ci.

Planage

Débosseler des pièces en tôle.

Selon la grandeur, l'accessibilité et le type de la bosse, des méthodes différentes sont utilisées, p.ex.

- Débosseler avec le marteau et le tas - Redresser avec le système alternatif - Tirer les bosses avec la méthode d'un extracteur à inertie

- Eliminer des bosses par la technique de la chaleur.

Débosseler avec le marteau et le tas (ill. 41). Pour utiliser cette méthode, la bosse doit être bien accessible des deux côtés. Les tas sont utilisés comme des contre-supports. Pour les emplacements non accessibles, des outils en forme de cuillère (les palettes) sont nécessaires. Avec ces outils, les petites bosses peuvent être travaillées directement.


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Opération (ill. 42), Pour les moyennes et grandes bosses, celles-ci sont martelées en commençant depuis le bord de la bosse en direction du centre en forme hélicoïdal. Pour la tôle acier, le tas doit toujours être le plus loin possible de l'axe de frappe du marteau au moment du martelage. Le planage définition peut se faire par martelage à coup portant avec un marteau à planer et un tas (le tas et le marteau travaillent sur le même axe).

Redressage alternatif (ill. 43). Les petites bosses p.ex. pour les dégâts dus à la grêle, peuvent être éliminées sans dommage à la peinture. Un outil spécial avec une tête magnétique est placé contre l'intérieur de la carrosserie. Pour repérer le centre de la bosse, une petite bille en acier est déposée à l'extérieur de la tôle de carrosserie. La bille en acier est attirée par la tête magnétique de l'outil. Une fois que le centre de bosse est précisément localisé, de légères pressions sont exercées sur l'outil, jusqu'à élimination de la déformation.


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Presser les bosses avec des leviers (ill. 44). Avec ce procédé, les moyennes bosses peuvent être pressées sans trop de dommage à la peinture, aux emplacements peu accessibles.

Eliminer des bosses à l'aide d'un extracteur à inertie (ill. 45). Cette méthode sera utilisée, si les bosses ne sont accessibles que d'un côté, p.ex. bas de caisse, aile arrière, etc. Des rondelles perforées sont soudées sur la surface à débosseler. Une tige munie d'une poignée et d'un contre poids donne la force d'impact à la rondelle.

Elimination des bosses par la technique de la chaleur (ill. 46). Les bosses d'une grandeur moyenne sont échauffées avec une flamme douce d'abord vers l'extérieur, puis en venant sur le centre (ill. 46, a, b). De cette manière, la bosse se lève contre la zone centrale. La chaleur peut être détournée à l'aide d'une râpe de carrossier (ill. 46, c). La tôle se contracte et se met en place ; en même temps, elle peut être lissée (ill. 46, d). Pour les bosses dans les zones de renforcement, aux nervures et aux points de soudure, ce procédé n'est pas utilisable.


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Etamer

Si des déformations importantes restent après le débosselage, elles pourront être égalisées par étamage.

Instructions de travail : - La section de carrosserie correspondante doit être meulée. - Mettre la pâte à étamer sur la tôle préparée avec un pinceau. - Echauffer la pâte à étamer avec la flamme carburante, jusqu'à ce qu'elle change de

couleur (virage au brun). Les restes de la pâte à étamer sont essuyés avec un torchon propre.

- Mettre et lisser l'étain de remplissage, p.ex. baguette d'étain 30/70, sur la surface à travailler à l'aide d'une flamme carburante, avec une spatule de bois formée spécialement et immergée dans de la cire.

- Après le refroidissement des surfaces étamées, celles-ci sont travaillées avec une râpe de carrossier.

A cause d'une teneur en plomb importante de l'étain de remplissage, les vapeurs toxiques se dégagent en étamant ; il est donc indispensable de porter un masque lors de l'opération.

Masticage

Les petites inégalités (défauts de surface) peuvent être mastiquées. On utilise p.ex. les mastics à deux composants polyester ou époxy. Les défauts trop importants sont à combler par un étamage afin d'éviter une application trop épaisse de mastic qui pourrait causer les problèmes suivants : - décollement du mastic - formation de fissures ou de craquelures

a) Forte chaleur produite lors du durcissement chimique du mastic (réaction exothermique) b) Manque de souplesse et d'élasticité du mastic par rapport à la dilatation de la tôle

La poussière de ponçage du mastic polyester ne doit pas être aspirée parce qu'elle produit une irritation de la peau et affecte les voies respiratoires.


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Questions de révision

1. Quelles sont les fonctions du châssis sur un véhicule ?

2. Que faut-il observer lors de la réparation avec des tôles d'acier à haute limite élastique, des tôles d'acier galvanisées et des tôles d'aluminium ? 3. Que comprend la sécurité active et passive sur un véhicule 7 4. En construction automobile, quelles mesures faut-il prendre pour améliorer la sécurité ? 5. Indiquer le fonctionnement des tendeurs de ceintures et coussins gonflables. 6. Comment pratique-t-on lors d'un constat visuel sur un véhicule accidenté ? 7. Indiquer les points à respecter, au moment d'une mesure bidimensionnelle, sur un soubassement de véhicule. 8. Lors de la mise en ligne d'un soubassement, indiquer les points à respecter, pour éviter toutes autres détériorations de celui-ci. 9. Indiquer le processus de collage des métaux.

10. Par quels moyens, les petites et grandes déformations de tôles peuvent être redressées ?

1.1.8) La protection anticorrosion du véhicule On distingue la protection anticorrosion active et la protection anticorrosion passive.

La protection anticorrosion active. Elle peut se faire : - En utilisant des matières peu sensibles à la corrosion, p.ex. des aciers alliés (inox, etc.), - En opérant des traitements de surface (anodisation, etc.). - Par réaction thermique, p.ex. en augmentant la température de l'huile moteur jusqu'à l'élimination totale de toute trace d'eau.

La protection anticorrosion passive. Elle peut s'effectuer par des couches de conservation, par des revêtements métalliques et non-métalliques.

Les procédés de conservation lubrification. Pour les pièces métalliques nues, un recouvrement d'huile exempte d'acide ou une couche de graisse sont suffisants.

Le dessous du véhicule. La protection doit présenter les caractéristiques suivantes : - isolation contre l'humidité. - résistance aux projections de pierres. - élasticité durable. - amortissement des vibrations des tôles (anti- bruit).

On utilise des conservateurs à base de cire, de matières plastiques et de bitume.

La protection des corps creux (cavités). Les agents de protection utilisés sont des huiles filmogènes, des cires, des solvants et des additifs antirouille. L'agent de protection des corps creux est injecté aux emplacements déterminés par le constructeur sous une pression de 70 bars; les cavités sont fermées avec des bouchons plastiques, Les additifs antirouille empêchent la formation de corrosion.


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Les revêtements métalliques Ils formeront une protection anticorrosion permanente à condition qu'ils soient non-poreux, insolubles dans l’eau et imperméables aux gaz. Si la couche protectrice possède un potentiel électromagnétique plus faible que la pièce, comme par exemple du zinc sur de l'acier (ill. 47), il en résultera une réaction galvanique qui attaquera progressivement la couche protectrice. Tant que celle-ci ne sera pas entièrement détruite, la pièce ne rouillera pas.

Si la couche protectrice possède un potentiel électromagnétique plus élevé que la pièce à protéger, p.ex. du nickel sur de l'acier, la pièce sera endommagée (détruite) par de la corrosion. La couche protectrice en revanche ne subira aucun dommage (ill. 48).

La matière de protection adéquate

Le métal de recouvrement est plus faible que le métal du support.

La matière de protection inadéquate

Le métal de revêtement est plus fort que le métal du support.

- Galvanisation par zingage à chaud. Cette méthode consiste à immerger l'ensemble de la caisse de carrosserie ou la tôle brute, dans un bain de zinc liquide chauffé à haute température (en fusion).

- Galvanisation par électrolyse. Les tôles sont galvanisées par un système d'électrolyse et sont utilisées comme les tôles à emboutir de carrosserie. L'épaisseur de la couche est définie : 7,5 pm.


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La surface résultante est lisse et brillante, Cette méthode permet un recouvrement direct avec l'apprêt de surface sans ponçage préalable.

Les revêtements non-métalliques :

La phosphatation (bondérisation). On immerge la pièce dans une solution phosphorique aqueuse. La surface se recouvre d'une couche protectrice poreuse de phosphate de fer. Cette pellicule forme une base d’adhérence pour les couches de recouvrement suivantes.

L'anodisation. La surface des pièces en aluminium est oxydée électriquement. On obtient une couche d'oxydes de 5 pm sans qu'il y ait de modification de la forme ou du volume de la pièce. La surface obtenue résiste à la corrosion et peut être colorée.

La plastification. Les alentours des agrafes et des arêtes peuvent être rendus étanches à l'aide de revêtements plastiques élastiques. Les différents métaux peuvent ainsi être isolés pour pouvoir être joints sans risque de formation de corrosion - p. ex. assemblage d'un revêtement aluminium sur un châssis en acier (ill. 49).

1.1.9) La peinture automobile

La peinture automobile a la fonction de protéger la carrosserie contre les influences extérieures, p.ex. les produits agressifs, l'eau, l'air et les chutes de pierres.

La peinture automobile doit : - former un film de protection étanche et durable, - être dure et élastique, - résister à la lumière, - être visible (effet signalétique), - permettre un nettoyage et un entretien facile.

Les méthodes d'application L'application des peintures se fait par giclage, par immersion ou par procédé électrostatique.

Giclage. Les pistolets à peinture (ill. 50) fonctionnent avec de l'air comprimé. Par le principe d'un vide d'air, la peinture du godet est aspirée et transportée jusqu'à la buse de peinture, A la sortie de la buse, la peinture est pulvérisée par les jets d'air en un brouillard qui se dépose finement sur la surface à peindre.


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On distingue le pistolage conventionnel et le pistolage à chaud.

Le pistolage conventionnel. La peinture est diluée avec du solvant jusqu'à l'obtention de la bonne viscosité pour le giclage. Après l'application, le solvant s'évapore.

Une évaporation trop rapide peut provoquer une mauvaise tension du film de peinture.

Le pistolage à chaud. La peinture est chauffée pendant l'application à une température située entre 5C et 120 °C au moyen d'un dispositif de chauffage (généralement dans le godet). La chaleur abaisse la viscosité de la peinture. Ce procédé permet l'application du produit sans l'utilisation des solvants.

L'application électrostatique. Le procédé de pistolage électrostatique est utilisé dans la fabrication en série. La coque de carrosserie est mise au pôle positif d'une source de tension continue, tandis que le produit est mis au pôle négatif (à la buse). La tension peut aller jusqu'à 200 000 V. Le brouillard de peinture chargé négativement est attiré par la carrosserie qui est chargée positivement. La perte de peinture est réduite.

La peinture peut également être appliquée par des minibols électrostatiques à rotation élevée (ill. 51) qui remplacent les pistolets conventionnels. Des pistolets automatiques montés sur robots reprennent les parties de la carrosserie qui n'ont pas été atteintes par les brouillards de peinture des minibols électrostatiques.


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Le pistolage « Airless » (sans air). La peinture est mise sous pression (100 à 200 bars). Elle est pulvérisée par la pression à la sortie de la buse. Le pistolage « Airless » permet la pulvérisation fine des produits d'application à haute viscosité (épais). Pour travailler avec une pression moins élevée (40 à 60 bars), il faut compléter la pulvérisation de la peinture par un apport supplémentaire d'air comprimé (Airmix). Ces procédés sont utilisés pour le giclage de surfaces importantes (grands véhicules, application Industrielle). L'agent de protection du dessous de la voiture et les revêtements anticorrosion sont appliqués par ce système.

L'immersion. Dans la fabrication en série, l'application peut se faire par immersion des pièces de carrosserie dans un bassin rempli de peinture. Les pièces suspendues ressortent très lentement du bain; le surplus de produit est éliminé par des trous d'évacuation et par l'écoulement progressif de la peinture lors de l'enlèvement de la pièce.

L'électrophorèse. Les coques de carrosserie à peindre sont plongées dans un bain d'eau et de résine complexe (électrolyte). Les particules de peinture en suspension dans l'eau sont chargées électriquement et attirées vers la carrosserie branchée au pôle électrique opposé. Une couche de peinture homogène se forme sur la carrosserie (à l'intérieur comme à l'extérieur). Le procédé s'arrête après l'isolation totale de la carrosserie, lorsque la dernière particule de tôle nue est recouverte de peinture. Vu que l'épaisseur obtenue est limitée, ce procédé est utilisé seulement pour la première application de peinture, soit la couche de fond (primaire). On distingue la cataphorèse et l'anaphorèse.

La cataphorèse (ill. 52). La carrosserie est chargée négativement, la cuve d'immersion positivement. Les ions d'hydrogènes positifs, produits par l'électrolyse lors de la décomposition de l’eau, se déplacent vers la carrosserie chargée négativement et empêchent la formation d'oxydes sur la tôle pendant le déroulement du processus.


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La couche de phosphatation. Une couche de phosphates ferriques poreuse est produite sur la surface. L'anaphorèse. La carrosserie est chargée positivement, la cuve d'immersion négativement. Les ions d'oxygène négatifs, produits par l'électrolyse pendant la décomposition de l'eau, se déplacent vers la carrosserie chargée positivement. Cette application ne s'utilise plus en raison d'une oxydation nuisible formée sur la tôle et dans la couche de peinture pendant le déroulement du processus. La structure d'une peinture : Les couches de peinture sur un véhicule sont les suivantes (ill. 53) : - la couche de phosphates, - le primaire cataphorique, - la couche de protection anti gravillonnage, - l'apprêt, - la finition (peinture unie ou base métallisée recouverte de vernis).

Avant d'appliquer les couches nécessaires pour la structure de la peinture, la carrosserie doit être préparée. Elle doit être nettoyée, dégraissée et ensuite phosphatée. La couche de protection anti gravillonnage. Elle est appliquée sur les tôles de carrosserie extérieures qui sont particulièrement exposées aux projections de la tôle par phosphatation. Elle garantit la bonne adhérence des couches suivantes et une très bonne protection anticorrosion.

La couche de primaire. Il donne la protection antirouille, l'adhérence pour la couche de protection anti gravillonnage et pour l'apprêt (sous-couche). Il s'agit généralement d'un primaire cataphorique (fabrication en série).


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La couche d'apprêt. Elle sert à éliminer les défauts de surface (raies, pores, etc.). Dans la fabrication en série (chaîne de giclage), la couche d'apprêt est généralement appliquée par le procédé électrostatique. Elle sert d'isolant entre les couches de fond et la peinture de finition. Si la couche de finition est appliquée directement sur l'apprêt, celui-ci aura aussi une fonction d'apprêt teinté.

La peinture unie

L'application en quatre étapes (teinte unie système bicouche). Après la couche de primaire et la couche d'apprêt, viennent deux couches de finition appliquées par le procédé électrostatique.

- Application d'une laque de base colorée.

- Application d'un vernis de finition suivie d'une cuisson à 130 °C.

L'application en trois étapes (teinte unie système brillant direct). Après la couche de primaire et la couche d'apprêt, vient une couche de finition à brillant direct. Cette couche de finition unie est appliquée directement sur l'apprêt, sans séchage et ponçage intermédiaires, selon la technique « mouillé sur mouillé ». Puis l'ensemble subit la cuisson au four. L'avantage de la finition bicouche (4 étapes) par rapport à la finition monocouche (3 étapes), est que l'épaisseur totale obtenue est plus homogène et plus régulière sur toute la surface de la carrosserie. Cela est dû au fait que la laque de base colorée et le vernis sont de la même épaisseur.

La peinture métallisée Contrairement à la peinture unie, la peinture métallisée est toujours appliquée en deux couches (système bicouche).


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On applique d'abord une laque de base colorée à effet décoratif (métallisé, mica, etc.), puis un vernis de protection transparent qui donne le brillant et l'éclat. La laque de base colorée est généralement appliquée par pulvérisation pneumatique et le vernis transparent par procédé électrostatique. L'ensemble est appliqué selon la méthode « mouillé sur mouillé », c'est-à-dire sans séchage intermédiaire entre la laque colorée et le vernis transparent. Le tout est ensuite cuit à 130 °C.

Les constituants des peintures

Il existé des composants non-solubles et des composants solubles (tableau 1).

Tableau 1 : Les composants des peintures

Composants non volatils

Liants Résines, matières filmogènes

Matière colorante Pigments de couleur, matières de charge

additifs Durcisseurs, agents de tension plastifiants, agents améliorants la brillance

Composants volatils

Solvants Diluants, produits réactifs

Le liant. Après l'application et le séchage, il constitue le feuil de peinture. Les pigments de couleur sont enrobés par le liant. Pour abaisser les hautes températures de séchage des résines (particulièrement dans le secteur de la réparation), il peut être fait usage de liants qui, associés à des durcisseurs, sèchent à température ambiante (20 °C).

Les pigments. Ce sont des particules solides qui donnent au revêtement l'épaisseur et la couleur désirées. Les pigments sont insolubles dans un liant ou un solvant. Les pigments de charge améliorent les propriétés du feuil de peinture.

Les additifs. Ce sont des moyens d'adaptation qui améliorent les qualités d'une peinture. Ils peuvent accélérer le durcissement et le séchage, améliorer l'effet optique de surface, aider la formation du feuil de peinture, etc.

Les solvants. Ce sont des fluidifiants qui dissolvent les composés solides (granulés) et règlent la viscosité pour l'application des produits. Les solvants ainsi que des produits réactifs s'évaporent pendant le séchage de la peinture. Les produits réactifs agissent pendant la formation du feuil de peinture et lors du séchage au four, p.ex. comme déshydratants durant la polycondensation.


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Les types de peinture

On distingue : - les peintures nitrocellulosiques, - les peintures synthétiques, - les laques de base à effet décoratif, - les peintures hydrosolubles (à l’eau), - les peintures à deux composants HS « high solids » (haute teneur en particules solides), - les peintures en poudre.

Les peintures nitrocellulosiques. Elles ne sont plus utilisées pour la peinture des véhicules. Les peintures nitrocellulosiques sèchent vite à cause de l'évaporation rapide de leurs solvants volatils. Elles sont très inflammables, peu résistantes aux carburants et nécessitent un polissage régulier pour pouvoir conserver leur aspect beau brillant.

Les peintures synthétiques. Utilisées autrefois comme résines thermodurcissables (résine alkyde et mélamine), elles durcissent par polycondensation (haute température). Ces liants peuvent être modifiés et durcir sous l'influence de l'oxygène (sans chaleur). On parlera alors d'un séchage par oxydation. Dans les peintures actuelles, les thermoplastiques s'utilisent encore comme peinture. Ce sont des liants qui durcissent par évaporation des solvants (séchage physique). Ces laques sont réversibles et peuvent être redissoutes à l'aide de solvants. Pour les peintures devant résister à la haute chaleur, on utilise des résines silicones. Les résines acryliques peuvent se trouver sous forme de peintures à un ou à deux composants.

Les peintures mono composant (liants 1K). Elles durcissent par l'interconnexion des molécules (polymérisation) sous l'influence de l'oxygène de l'air ou par l'évaporation de leurs solvants. Les solvants et les produits de réaction s'évaporent. La dureté définitive des couches est atteinte après quelques semaines. Le durcissement peut être accéléré par une étuve à une température de 100 à 140 °C.

Les peintures à deux composants (liants 2K). Il y a le liant et le durcisseur. Pour la peinture en série, le mélange correct peut se faire directement dans le pistolet. Une réaction chimique (polyaddition) fait durcir le mélange des deux composants sans qu'il y ait d'élimination de produit secondaires et quelle que soit la température (p.ex. 20 °C). Le séchage peut cependant être accéléré à une température pouvant atteindre 130 °C. Les liants acryliques à deux composants sont résistants aux agents chimiques, aux rayures et aux intempéries. Ils sont thermodurcissables.

Les laques de base à effets décoratifs (métallisées, nacrées, micas). Elles contiennent des pigments de couleur, des pigments micacés ou des paillettes d'aluminium. Lorsque ces dernières reflètent la lumière incidente, il se produit à leur surface l'effet métallisé bien connu. Après l'application de la laque de base, on applique (par la technique mouillé sur mouillé) une couche de vernis transparente qui aura une fonction de protection pour la laque de base.

Les peintures à l'eau. A l'origine, toutes les peintures sont des liants plastiques à base de solvants organiques. On peut cependant les remplacer par un système hydrosoluble (base à l'eau). Seul le vernis transparent n'est actuellement pas remplacé ; la part de solvants organiques qu'il contient est toutefois très faible puisqu'elle ne représente que 10 %. En revanche, la part de solvant à remplacer dans les laques bicouches représente jusqu'à 80 %. L'eau, en tant que solvant, s'évapore pendant le séchage. Une couche de laque concentrée se forme, résistante à l'eau et aux agents chimiques.


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Le séchage d'un liant hydrosoluble nécessite plus de temps en raison de l'évaporation de l'eau, moins volatile que les solvants organiques.

La nuisance faite à l'environnement par les émissions de solvants est moindre.

Les liants HS « high solids ». Ce sont des liants qui contiennent une grande partie de composants non-volatils (éléments solides). La teneur en éléments solides des HS va jusqu'à 70 %. La partie volatile contenue dans le produit, dangereuse pour l'environnement, est fortement réduite (20 à 30 %). Ces peintures sont utilisées avant tout dans la gamme des produits de réparation. Elles se distinguent par un très bon recouvrement, une grande rapidité de séchage à cœur et un grand brillant.

La peinture par poudrage. La matière plastique utilisée comme liant est transformée en une poudre d'une granulométrie de 20 et 60 pm. La poudre est appliquée sur la pièce à peindre avec des pistolets spéciaux. Sur les pièces froides, la poudre adhère par électrostatique, sur les pièces chaudes par fusion. Elle doit ensuite produire le film de peinture sur les pièces enduites. Le séchage se fait au moyen de lampes à rayonnement infrarouge (120 °C) ou dans un four de cuisson à une température de 130 °C et plus ; la poudre fond et les macromolécules du liant réticulent (polyaddition). Lors du refroidissement, il se forme une couche de peinture dense, résistante aux chocs et aux agents chimiques, pouvant atteindre jusqu'à une épaisseur de 120 pm. Le principal avantage de cette méthode est l'absence totale d'émission des solvants. De plus, la perte de produit lors de la pulvérisation est nulle étant donné que le liant en poudre (non-adhérent) est récupéré et réutilisé.

La peinture de réparation

Le traitement de surface. La surface doit être premièrement nettoyée de toute souillure, rouille, graisse, résidus d'anciennes peintures et silicone. Les vieilles peintures doivent être meulées jusqu'au support.

Le masticage. Les déformations peuvent être égalisées en étant comblées par des couches de mastic. On utilise généralement du mastic polyester à deux composants. Il y a : - le mastic fin, produisant une surface lisse et non-poreuse, pour les petites déformations, - le mastic de remplissage pour les plus grandes déformations, - les mastics spéciaux pour des supports particuliers, p.ex. pour les tôles d'acier galvanisées ou pour

les plastiques souples. Ils ont une bonne adhérence.

L'apprêt. Après le masticage et le ponçage, la réparation doit être recouverte d'un apprêt (surfacer).

La peinture finale. Après le séchage et le ponçage de l'apprêt, la peinture de finition (de la couleur désirée) est appliquée. Les couleurs unies sont du type mono ou bicouche, les couleurs métallisées sont toujours en double couche.

Les règlements pour la prévention des accidents :

Les peintures et les solvants, dont le point d'inflammabilité est au-dessous de 21 °C, comportent des risques d'incendie et d'explosion. Dans les ateliers, il faut deux sorties bien indiquées qui ne doivent pas être fermées. Il ne doit y avoir aucune source de chaleur (feu, étincelle, etc.) dans une périphérie de 5 m du lieu de peinture.

Des extincteurs à main et des couvertures d'extinction doivent être à portée de main. Lorsqu'on travaille dans une cabine de giclage, même bien ventilée, il faut porter un masque de protection avec amenée d'air frais.


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Questions de révision :

1. Quels sont les rôles des peintures ?

2. Quels sont les différents types de peintures ?

3. En quoi les peintures hydrosolubles se distinguent-elles des peintures classiques ?

4. Qu'est-ce que les liants en poudre ?

5. Quelles sont les méthodes d'application des peintures utilisées sur les véhicules ?

6. En peinture de réparation, quelles sont les opérations à exécuter ?

7. En giclant de la peinture, quelles mesures préventives faut-il respecter ?

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Carrosserie automobile le chassis 240914 - Ministère de l