En 2011, un article décrivait une nouvelle et fascinante manière de traiter thermiquement de l’acier pas cher pour le doter d’un mélange presque miraculeux de caractéristiques. Radicalement moins cher, plus rapide et plus économique en énergie, le Flash Bainite est plus résistant que le titane en poids, et assez ductile (capacité d’un matériau à se déformer plastiquement sans se rompre) pour être pressé dans une forme sans dilution ou fissuration.
Il est actuellement testé par trois des cinq plus grands constructeurs automobiles au monde, qui se rendent compte qu’ils peuvent produire des composants structurels plus minces pour l’automobile qui sont entre 30 à 50 % plus légers et moins chers que l’acier qu’ils utilisent d’habitude, tout en conservant la même performance dans les crash tests. Ces chiffres sont révolutionnaires dans le domaine de l’automobile.
Le Flash Bainite est en termes basiques, le fait que vous prenez de l’acier au carbone classique AISI1020, et au lieu de lui faire subir un traitement thermique pendant 10 minutes comme le coûteux acier allié, vous le placez à travers un système à rouleaux à induction de chaleur et refroidissement liquide de l’acier pendant 10 secondes à peine.
Généralement, lorsque vous choisissez l’acier, vous devez négocier entre la résistance et la ductilité. Les aciers les plus durs sont les types martensitiques, mais leur structure cristalline les rend fragiles et sujets à la fissuration lorsque vous appuyez dessus ou les plier, ils ont donc besoin d’être pressé à chaud. Flash Bainite enfreint cette règle en offrant une résistance spécifique d’environ 7 % de plus que l’acier martensitique mais en restant remarquablement flexible au point où il peut être pressé à froid dans des formes. Les étapes de chauffe et de refroidissement rapides produisent un mélange unique de fine martensite, bainite et carbures
Avec de telles caractéristiques, vous pourriez théoriquement prendre tout ce que vous faites en acier martensitique et le rendre plus résistant et beaucoup moins coûteux, ou de prendre de nombreuses formes que vous pressez à froid avec de l’acier plus ductile et utilisez de la Flash Bainite considérablement plus mince pour obtenir la même résistance. Même si cela semblait presque trop beau pour être vrai, de récents tests à partir d’un certain nombre de différents partis semblent valider les conclusions initiales.
En Juillet 2011, des tests de l’armée américaine l’ont appelé « un processus respectueux de l’environnement et extrêmement économe en énergie » et ont conclu que « les coûts pour produire de la Flash Bainite devraient être extrêmement raisonnables et pourraient permettre une utilisation répandue pour les applications nécessitant une très haute résistance et un étirement adéquat, de la ductilité, et de la résistance. Les opportunités actuelles pour la Flash Bainite inclut des applications pour des armures et des véhicules nécessitant des aciers à ultra-haute résistance pour une résistance spécifique élevée, une réduction du poids, et une haute amélioration des cycles de fatigue ».
En 2013, quelques constructeurs automobiles (qui ne peuvent pas être nommés en raison d’un accord de non diffusion) ont commencé à réaliser une série de tests pour voir la façon dont la Flash Bainite pourrait être appliquée dans un cadre automobile. Pourrait-il être pressé à froid dans des sortes de formes difficiles requises par les constructeurs automobiles? En bref, oui. Les formes Flash 1600 (l’acier AISI1020 traité par Flash) ainsi que le premier « acier avancé à haute résistance » DP1180 estampillé à froid qui est seulement 75 pour cent de la force. Voici quelques échantillons de pièces affichées en Mars 2015, pressée à froid sans amincissement notable.
Ces pièces ont été créées avec les mêmes tailles et épaisseurs que les pièces d’origine, donc il n’y a pas d’économie, mais la nature simple et efficace en énergie du processus de formage Flash les rend 1/3 à 1/2 moins coûteuses que le processus actuellement utilisé dans la fabrication.
Dès lors que ces données sont devenues disponibles, d’autres constructeurs automobiles ont commencé à y regarder de plus près. Gary Cola du Projet Flash dit d’un autre fabricant majeur a utilisé du tubage traité par Flash pour créer des faisceaux d’impacts de porte de voiture, des rails de toit et d’autres parties qui ont été insérées dans des voitures complètes, et a testé un écrasement de toit avec des résultats élevés.
« Cet OEM a trouvé que Flash 1500 pourrait offrir une réduction de 1/3 de la masse et des économies de coûts sur le DP1000 standard de l’industrie » connu à l’époque pour être le tube hydroformable le plus résistant » assure Gary Cola. « Au cours de ce développement, il a été découvert que le Flash 1500 (l’acier AISI1020 traité avec Flash) pourrait être formé pour des pliages très serrés, presque aussi serrés que tout simplement une feuille de papier pliée »
Un autre important constructeur « qui fabrique 10 millions de véhicules par an », selon Gary Cola, a testé l’acier traité au Flash sur un composant de sécurité/structurel d’une voiture qui est de 3 mm d’épaisseur et pèse 1,4 kg dans sa forme actuelle. En utilisant le traitement Flash, une pièce a été créée qui pèse 900 gr avec 2 mm d’épaisseur, et passe tous les tests – l’OEM a estimé qu’il pourrait être faire des économies de coûts.
En bref, le Flash Bainite commence à ressembler étrangement à une véritable opportunité, montrant le chemin vers des voitures significativement plus légères qui sont moins coûteuses et plus respectueuses de l’environnement en termes de production, et tout aussi sûres en cas d’accident – et bien sûr, ce n’est juste que dans le monde de l’automobile.
Un autre facteur en faveur de Flash est un coût d’entrée en capital extrêmement faible pour les entreprises qui cherchent à s’impliquer dans le processus de fabrication.
« Le point de départ pour un équipement Flash est d’environ 300 000 dollars et un garage pour une voiture, tandis que l’équipement grand format ne coûterait 5 millions de dollars pour générer 75 millions de dollars environ des ventes annuelles, » souligne Gary Cola.
Cela dit, il n’y a pas actuellement de production à grande échelle et en cours d’exécution. Gary Cola et l’équipe Projet Flash travaillent à développer leur propre opération de fabrication commerciale, mais espère accorder des licences sur la technologie Flash pour d’autres entrepreneurs afin de la sortir sur le marché. Si le coté entrepreneurial est bien gérée, cela ressemble à un changement véritablement perturbateur dans le secteur manufacturier.
