Couverture ElectroniqueS n°127

Le Français FCI a mis au point un procédé de sertissage permettant de fiabiliser les connexions des faisceaux électriques dans l'automobile sans pour autant accroître les coûts de production. Depuis plusieurs années, les fabricants de connecteurs planchent sur l'amélioration du procédé de sertissage, qui reste le moyen de connexion le plus répandu dans l'industrie automobile.Très actif en France sur ce sujet, FCI a mis au point une technique de sertissage permettant de réduire les variations de résistance de contact, donc de fiabiliser les connexions dans les applications automobiles. Bien que des progrès importants aient déjà été effectués pour améliorer ce point en ayant recours, notamment, à des revêtements de substitution, dont le principal intérêt est de réduire la corrosion par frottement des contacts (fretting corrosion), il reste encore des choses à améliorer. « Grâce à des simulations, nous nous sommes aperçus que, lorsque la presse à sertir libère de son emprise la terminaison sertie, cette dernière se détend du fait d'un effet de ressort lié aux propriétés élastiques des matériaux, créant ainsi des interstices d'air entre les brins du conducteur mais aussi entre ces brins et la terminaison », explique Frédéric Régnier, directeur marketing, pour la division “ Automotive ” de FCI, des produits liés aux systèmes de distribution électrique.La technique même de sertissage est donc ici mise en cause car ces micropoches d'air, inhérentes au procédé, favorisent les phénomènes d'oxydation identifiés comme la source principale d'accroissement et de variations de la résistance de contact. Ce point est particulièrement critique dans le cas de liaisons véhiculant des faibles courants et notamment celles touchant les organes de sécurité du véhicule.Pour résoudre ce problème sensible, FCI a axé son développement en ne perdant jamais de vue un principe : ne pas accroître les coûts de production. Cela implique l'utilisation de matériaux et d'équipements de sertissage standards ainsi qu'une cadence de production au moins aussi élevée que celle du procédé conventionnel (soit environ un sertissage par seconde). FCI utilise pour cela une technique de sertissage dite à deux étapes (voir encadré). Des échantillons ayant été confectionnés via cette technique mais aussi via le procédé traditionnel ont subi deux types de tests. Une première série de tests statiques consiste à les soumettre à des cycles de vibrations et de chocs thermiques (de 40 °C à +125 °C) équivalents à ceux rencontrés dans un véhicule. Les échantillons les moins bons, c'est-à-dire ceux présentant les plus fortes variations de résistance, ont ensuite été sélectionnés pour subir une seconde série de tests, dynamiques, consistant à déplacer verticalement les conducteurs de part et d'autre de l'axe central de la terminaison sertie suivant une série de 500 cycles.L'illustration ci-contre présente les résultats obtenus au cours de ces 500 cycles pour des échantillons sertis de manière classique (courbe R) ou ayant subi le procédé de sertissage à deux étapes (courbes A, B et C). Les courbes A, B et C correspondent à des combinaisons différentes de taux de compression appliqués sur les trois zones des terminaisons à sertir. Au cours des 500 cycles, la résistance de contact des échantillons sertis avec le procédé à deux étapes reste très stable et ne dépasse jamais la valeur maximale admissible par l'industrie automobile, fixée à 1 mO. Dans le cas des échantillons sertis de manière classique, la résistance dépasse le milliohm dès le 225e cycle et subit ensuite de fortes variations. L'avancée est donc spectaculaire et devrait enfin contribuer à fiabiliser durablement les connexions serties dans l'automobile.Principe du sertissage à deux étapesPartant du principe que l'effet ressort est toujours présent quel que soit le matériau conducteur utilisé, l'idée consiste à compenser ce phénomène. Dans le cas d'un sertissage classique, la presse applique une force uniforme sur toute la longueur de la terminaison à sertir. Dans le procédé développé par FCI, il existe deux étapes distinctes. Dans un premier temps, la presse comprime de façon identique les deux extrémités de la terminaison (zones 1 et 3). Cela a pour effet de créer une ondulation dans la partie centrale de la terminaison (zone 2). Les conducteurs y sont alors moins compressés. Lorsque l'outil libère son emprise sur la terminaison, les zones 1 et 3 subissent l'effet ressort. La seconde étape consiste à compresser uniquement la partie centrale de la terminaison (zone 2) avec un taux de compression différent de celui appliqué précédemment aux zones 1 et 3. Cette phase force les conducteurs au centre à se compresser tout en redistribuant leurs positions latéralement, comblant ainsi les interstices d'air des extrémités.

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