Corrosion en présence d’un film mince d’électrolyte formé dans des conditions représentatives de l’industrie automobile : Approches expérimentale et numérique

Corrosion under thin electrolyte layer formed in automotive industry conditions : Experimental and numerical approaches

• Auteur / Autrice : Wissal Jemmal
• Direction : Vincent Vignal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance le 19/04/2021
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Carnot-Pasteur (Besançon ; Dijon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB) (Dijon)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-2024)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : Régie nationale des usines Renault. Technocentre
• Jury : Président / Présidente : Christine Blanc
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Elisabeth Szala, Alessandra Sergent, Laurent Rougier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Halina Krawiec, Juan Creus

Mots clés

Mots clés contrôlés

Solutions d'électrolyte

Anticorrosion

Dioxyde de carbone

Défenses d'accostage

Électrochimie

Corrosion

Mots clés libres

Corrosion

Electrochimie

Simulation

Accostages

Automobile

Corrosion

Electrochemistry

Simulation

Lap-Joints

Automotive

Résumé

L’industrie automobile doit trouver des solutions techniques pour faire baisser, chaque année un peu plus, la consommation des véhicules et donc les rejets de CO2 dans l’atmosphère. Ce challenge doit être tenu sans pour autant dégrader les attrais et les équipements des véhicules à un prix maitrisé. De plus, la voiture doit rester parfaitement fiable et durable (12 ans de garantie anticorrosion en Europe). La robustesse anticorrosion est un du pour le client depuis longtemps. Pour baisser la consommation des voitures, la solution la plus couramment utilisée est l’abaissement du poids des véhicules par l’utilisation de nouveaux matériaux comme l’aluminium ou le magnésium. Avec l’arrivée de ces nouveaux matériaux, de nouveaux risques de corrosion apparaissent (cosmétique ou perforante). Par ailleurs, le renouvellement des modèles doit être de plus en plus fréquent, ce qui implique des temps de développement de plus en plus courts. Dans ce cadre les outils de développement numérique sont clés en ingénierie automobile et ils n’existent pas, pour l’instant, dans le domaine du traitement anticorrosion. L’objectif à long terme de cette étude est de proposer un modèle mécanistique des processus de corrosion et de développer un outil numérique de simulation de la protection anticorrosion des véhicules en présence d’un film mince d’électrolyte ou d’un accostage. Il faudra donc modéliser les différentes formes de corrosion susceptibles d’être observées dans les véhicules et proposer un outil novateur et adapté à l’industrie automobile. Par ailleurs, l’outil devra permettre de comparer l’efficacité des différentes formes de protection contre la corrosion comme le dépôt de zinc, les traitements de surface, les peintures et mastics. L’outil devra également s’intégrer dans un environnement de l’industrie automobile utilisant déjà une panoplie des outils numériques comme, par exemple, les simulateurs de crash test. Un tel moyen n’existant pas chez les constructeurs automobiles, une étude détaillée de modélisation devra être menée basée sur les connaissances des ingénieurs et techniciens de l’entreprise mais aussi sur les recherches menées dans ce domaine en dehors de l’automobile que ce soit dans l’industrie aéronautique, nucléaire ou pétrolière.

The automotive industry has to find technical solutions to reduce, each year, its vehicles consumption and therefore CO2 emissions in atmosphere. This challenge has to be held without damaging the vehicle equipment’s and with a controlled price. It has also to guarantee the reliability and the sustainability of the vehicle (12 years anti-corrosion guarantee in Europe) since anti-corrosion robustness has been always a duty towards the client. The commonly used solution to reduce the vehicle consumption is the reduction of its weight by using new materials such as aluminum and magnesium. These materials present new risks of corrosion. Therefore, models should be refreshed frequently which shorten development time. In this context, the digital development tools are keys in automotive engineering and they do not exist, for the moment, in anti-corrosion treatment field. The aim of this study is to build a mechanistic model of corrosion process and to develop a digital tool for simulation of vehicle’s anti-corrosion protection in the presence of a thin electrolyte film or a lap-joint. Therefore, It will be necessary to model the different corrosion forms which may be observed in vehicles and to propose an innovative tool adapted to the automotive industry. Moreover, the tool should compare efficiency of different anti-corrosion protection forms such as zinc deposits, surface treatments, paintings and mastics. And also it has to integrate into an automotive industry environment which uses a range of digital tools such as, crash test simulators. Since the tool doesn’t exist in automotive manufacturers, a detailed modeling study should be curried out based on the expertise and knowledge of engineers and technicians of the company and also on researches in this field outside automotive.