On a déjà fait la preuve que le formage à chaud fonctionne à l'échelle des essais en laboratoire. Pendant la phase actuelle, une chaîne de fabrication pilote sera installée à la University of Waterloo pour démontrer sa faisabilité dans des conditions de production simulée. Des essais mécaniques supplémentaires et une analyse des contraintes résiduelles seront effectués au Laboratoire de CANMET Matériaux, à Hamilton, où se trouve également un laboratoire de formage de métaux pilote unique en son genre.

« Nous mettons au point le procédé de formage à chaud pour améliorer la formabilité du matériau et accroître le rendement de la production à faible coût, explique M. Winkler. La souplesse accrue au chapitre de la conception de nos produits nous permet de fabriquer de nouveaux produits à haut rendement offrant un bon rapport coût-efficacité pour prendre encore de l'expansion dans le marché mondial de l'automobile. »

Les principales activités de Dana sont le développement et la fabrication de systèmes de gestion thermique pour les véhicules, notamment des échangeurs de chaleur pour refroidir le moteur et le groupe motopropulseur ainsi que des systèmes de refroidissement pour batterie de véhicules électriques et hybrides. Toutefois, jusqu'à présent, il n'a pas été possible sur le plan technique ou rentable d'avoir recours au formage à chaud pour fabriquer les pièces à géométrie complexe et à parois minces dans les systèmes de gestion thermique pour les véhicules à moteur à combustion et à batterie à haut rendement énergétique.

Par exemple, prenez les plaques à noyau qui comprennent les canaux de fluide et les collecteurs dans un échangeur de chaleur type. Chaque échangeur comprend jusqu'à 30 de ces plaques et chacune doit être façonnée et brasée avec d'autres composants puis l'une à l'autre. Le chauffage du matériau accroît sa formabilité et réduit le retour élastique, ce qui améliore la forme et le contrôle dimensionnel de la pièce finale.

Mais il faut du temps pour porter la tôle d'aluminium à la température voulue, ce qui ralentit la production. Le groupe de M. Worswick met au point des techniques pour chauffer rapidement l'aluminium afin que le formage à chaud non isotherme se fasse à une cadence permettant la production en série. Le peaufinage et la validation de ces méthodes seront un élément clé du projet de recherche.

« Imaginez que l'on pousse une forme dans une matrice au moyen d'un poinçon, explique M. Worswick. Ce que nous avons montré, c'est qu'il est possible d'améliorer la formabilité en utilisant une matrice chaude et un poinçon froid. Un objectif clé du projet consiste à travailler avec l'équipe de génie de pointe de Dana pour accélérer la mise au point de ce procédé de fabrication et permettre ainsi à l'entreprise de commercialiser la technologie. Cette réussite créera une foule de possibilités ne se limitant pas aux échangeurs de chaleur. »

Au nombre des possibilités supplémentaires, mentionnons les panneaux de carrosserie d'automobile de forme géométrique complexe et les nouveaux matériaux plus résistants et légers.

« Ce projet est directement associé au développement et à la fabrication de systèmes de refroidissement de pointe des batteries pour les véhicules électriques, ajoute M. Winkler, l'un des anciens stagiaires postdoctoraux de Michael Worswick. Si nous réussissons, il aura un champ d'application étendu et renforcera grandement l'avantage concurrentiel de Dana dans l'économie mondiale d'aujourd'hui. »