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Lamborghini : 35 ans de fibre de carbone

Automobili Lamborghini et les matériaux composites. Plus de 35 ans d’histoire.

Une force de la conception de produit chez Automobili Lamborghini est le développement et l’application de matériaux de fibres de carbone légers. La recherche continue et une approche innovante ont contribué à mettre Lamborghini à la pointe de ce secteur sur plus de 35 ans. Voici 12 jalons dans cette histoire extraordinaire.

1983

1983: Lamborghini lance le développement et l’utilisation de la fibre de carbone pour la première fois. Le nouveau département «Esperienza Matérieli Compositi» (appelé E.co), a été mis en place grâce à l’arrivée du savoir-faire de Boeing à Seattle, développé à partir des premiers composants de la fibre de carbone et de Kevlar dans le Boeing 767. Le premier prototype de châssis de fibre de carbone est créé, connu sous le nom de Countach Evoluzione. Il s’agit de la première utilisation de matériaux composites de Lamborghini et d’une première absolue de ce type dans un projet de voiture de route.

Giulio Alfieri, directeur général de Nuova Automobili Lamborghini, profite d’un financement européen pour lancer la conception et la fabrication d’une voiture expérimentale en matériaux composites. Pour l’occasion, il décide d’embaucher l’ingénieur Rosario Vizzini, ingénieur aéronautique chez Alenia qui avait travaillé comme consultant pour Boeing à Seattle (WA) pour la construction de la dérive des B-767 en fibre de carbone. Début 1983, Rosario Vizzini décide de lancer la conception préliminaire d’un châssis en Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) pour la toute nouvelle Lamborghini Countach, qui ne sera cependant jamais présentée officiellement. La Countach Evoluzione possédait une coque 100 % composite en fibre de carbone et pouvait se prévaloir d’une diminution de poids d’environ 500 kg par rapport aux modèles Countach de référence. Ses performances étaient également remarquables : bien qu’équipée d’un moteur de série de 490 ch à peine retouché, la Countach Evoluzione dépassa les 330 km/h sur le circuit de Nardò (extrait de cette page).

2007

2007: Un partenariat étroit avec l’Université de Washington (UW) est établi; Une étape importante dans l’histoire des composites chez Lamborghini. Certains aspects fondamentaux du développement de la technologie par moulage de résine sont délégués à l’Université aux États-Unis: la technologie qui sera finalement à la base du monocoque du futur Aventador.

En 2007, une division est créée dans le centre de recherche et développement, appelée maintenant le « Centre de développement de composites », qui se concentre sur la recherche sur des matériaux innovants et le développement de nouveaux concepts et technologies pour les applications de fibre de carbone.

Centro sviluppo compositi – CFK Composite Production Center (2007)

2008

2008: Le premier accord de collaboration est signé avec Boeing pour étudier le comportement des matériaux composites. Avant quiconque dans l’industrie automobile, Automobili Lamborghini commence à mettre en œuvre des technologies de matériau composites, des procédés, des méthodes de simulation et de caractérisation des industries de l’aéronautique et de l’aérospatiale.

2010

2010: À la suite de sa collaboration avec Boeing et avec Callaway – le fabricant de club de golf – Lamborghini développe une technologie Forgue Composites®, un brevet spécifique menant au concept de supercar SESTO ELEMENTO en l’espace de quelques jours seulement. La même année, une usine dédiée à la production de composants composites est construite sur le site de production de Lamborghini (par la suite utilisé pour produire la monocoque de la Lamborghini Aventador), offrant ainsi une production automatisée et un artisanat soigné.

2011

2011: débuts du nouvel Aventador LP 700-4, équipé d’une monocoque innovante en fibre de carbone conçue et fabriquée entièrement à Sant’Agata Bolognese. La coque du corps de l’Aventador, entièrement faite de fibres de carbone et conçue avec une structure unique, garantit un châssis pesant seulement 229,5 kg. En raison de la nature unique et complexe du processus utilisé pour fabriquer le matériau composite monocoque, aucun fournisseur ne peut le fournir à ce moment-là, Lamborghini décide de produire la monocoque en interne.

La plupart des pièces composant la monocoque sont produites à l’aide de la technologie brevetée « RTM-Lambo » de Lamborghini. Ce processus élimine le besoin de laminage manuel et d’autoclaves, mais permet en même temps l’utilisation de moules en fibre de carbone, réduisant les temps de production et faisant de RTM-Lambo une technologie de fabrication de pointe.

2011 voit également le début du développement de la stratégie Repair à travers un nouveau partenariat avec Boeing.

2014

2014 : Automobili Lamborghini devient la première entreprise automobile au monde à obtenir la certification TÜV pour son service de réparation de voitures en fibre de carbone. Ce service de réparation, dont le développement a commencé en 2011, est audité par les experts de TÜV Italia et certifié pour la responsabilité, la traçabilité, la fiabilité, la ponctualité et la précision. Le service est offert par des experts spécialisés, appelés « Flying Doctors ». Il s’agit de professionnels ayant suivi une formation initiale au département de réparation de Boeing Co., suivie d’une formation approfondie chez Abaris Training Resources Inc. au Nevada, où ils obtiennent la qualification Advanced Composite Structures Damage Repair, reconnue par la Federal Aviation Administration des États-Unis. . Le but de ce service de réparation Lamborghini est de garantir que les performances techniques de la pièce réparée seront 100% identiques à la pièce d’origine.

2015

2015 : création de Carbonskin®. Automobili Lamborghini étend ses activités dans le domaine des matériaux flexibles et, après des années de recherche et développement, conçoit un nouveau matériau en fibre de carbone à matrice flexible, adapté aux applications dans les intérieurs de voitures. À partir de là, Carbonskin® est créé (un autre brevet exclusif Lamborghini) : un matériau composite unique et flexible certifié pour un usage automobile. Carbonskin® a été entièrement développé par l’équipe de recherche et développement d’Automobili Lamborghini et est conforme à toutes les exigences d’homologation et de validation de l’industrie automobile. En plus de réduire le poids (28 % plus léger que l’Alcantara et 65 % plus léger que le cuir), ce nouveau matériau innovant offre des caractéristiques uniques telles que le caractère naturel de la fibre de carbone ; un effet tridimensionnel ; et une douceur immédiate au toucher par rapport à d’autres matériaux.

2016

2016 : inauguration du nouveau laboratoire de recherche sur la fibre de carbone, l’Advanced Composite Structures Laboratory (ACSL), à Seattle (Washington, USA). Fonctionnant en tant qu’entité externe au siège de l’entreprise à Sant’Agata Bolognese, l’ACSL étudie toutes les innovations potentielles dans la fibre de carbone.

Advanced Composite Structures Laboratory Seattle (2016)

2017

2017 : projet de recherche avec le Houston Methodist Research Institute pour l’étude des matériaux composites en médecine. Automobili Lamborghini met son savoir-faire dans l’étude des matériaux composites en fibre de carbone à la disposition du Houston Methodist Research Institute, en lançant une collaboration pour l’étude de ces matériaux dans le domaine médical. Le projet de recherche porte sur l’étude de la biocompatibilité in vitro de matériaux composites potentiellement utilisables pour le développement d’implants prothétiques et de dispositifs sous-cutanés. L’objectif est d’identifier de nouveaux matériaux plus légers, radio-transparents, mieux tolérés par le corps humain et plus durables dans le temps que ceux actuellement utilisés dans le domaine médical.

2019

2019 : tests dans l’espace. Automobili Lamborghini est le premier constructeur automobile au monde à mener des recherches sur les matériaux en fibre de carbone à bord de la Station spatiale internationale (ISS). La recherche conjointe sur les matériaux composites avancés en fibre de carbone initiée il y a deux ans entre Automobili Lamborghini et le Houston Methodist Research Institute a maintenant atteint une étape importante. Le lancement du lanceur Northrop Grumman Antares (NDLR j’adore ce nom 😀 ) depuis le Wallops Flight Facility en Virginie a eu lieu le 2 novembre 2019, avec pour mission d’emmener une série d’échantillons de matériaux composites produits par Automobili Lamborghini vers l’ISS. Le lancement fait partie d’une campagne de tests parrainée par l’ISS U.S. National Laboratory et supervisée par le Houston Methodist Research Institute. Plus précisément, ces tests visent à analyser la réponse de cinq matériaux composites différents produits par Lamborghini aux contraintes extrêmes générées par l’environnement spatial, en vue d’applications futures par Lamborghini et dans le domaine médical.

2021

2021 : lancement de la Lamborghini Essenza SCV12, la première voiture sur le marché avec un arceau de sécurité en fibre de carbone homologuée selon les normes de sécurité FIA Hypercar. Cette réalisation extraordinaire est le résultat des trente années d’expérience d’Automobili Lamborghini dans l’étude et l’application des matériaux composites dans le domaine automobile.

Pour parvenir à ce résultat, la monocoque en fibre de carbone produite dans les autoclaves du département CFK de Lamborghini est renforcée en plusieurs points, étant donné qu’elle doit supporter des forces de plus de 12 tonnes sans déformation significative lors des tests statiques et dynamiques extrêmement rigoureux pour l’homologation FIA. Il existe plus de 20 tests statiques qui, en plus du châssis, concernent les pédales, les courroies et le réservoir de carburant. Les crash tests dynamiques, quant à eux, impliquent des impacts à des vitesses allant jusqu’à 14 mètres/seconde. Il est important de noter que dans ce type de test, le châssis ne doit pas être exposé à des intrusions d’éléments extérieurs qui pourraient entrer en contact avec le pilote, et le réservoir de carburant ne doit pas fuir.

Automobili Lamborghini Essenza SCV12 (2021)

Aujourd’hui

Aujourd’hui : durabilité et recyclage des déchets. Un autre aspect sur lequel Lamborghini a travaillé au fil des ans est la durabilité environnementale des processus de production de matériaux composites. Aujourd’hui, les recherches et les projets entrepris par les ingénieurs de Lamborghini ont conduit à la mise en œuvre de technologies de production spécifiques qui réduisent la consommation d’énergie et de ressources précieuses comme l’eau, et réduisent drastiquement la quantité de déchets de production de composites.

Tous les déchets sont réutilisés dans d’autres applications, soit sur le véhicule, soit à d’autres fins en usine, comme des panneaux ou des chariots. Tout ce qui ne peut pas être réutilisé est collecté et recyclé pour récupérer la fibre, qui est ensuite utilisée pour fabriquer de nouveaux produits en « fibre de carbone recyclée ». Il peut s’agir même d’autres pièces de véhicules avec des spécifications structurelles et esthétiques moins exigeantes, telles que des panneaux de plancher de véhicule. De plus, les déchets de processus sont utilisés pour créer des sous-produits tels que des produits promotionnels pour les clients et les invités lors d’événements organisés par Lamborghini. L’objectif ultime est de créer la véritable durabilité circulaire de la fibre de carbone.

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