Le Duroplast — composition exacte et procédé de fabrication

Le Duroplast est un matériau composite thermodurcissable mis au point en 1953 par l'ingénieur Wolfgang Barthel, en République démocratique allemande — un fait attesté par Wikipédia en anglais et trop souvent absent des récits qui réduisent le sujet au seul Trabant. Sa famille technique est proche de la Bakélite ou du Formica, mais il s'en distingue par son renforcement en fibres textiles recyclées, qui en fait un lointain cousin est-allemand de la fibre de verre.

Une composition précise : coton soviétique et résine de lignite

Le matériau associe deux composants principaux dans une proportion documentée avec exactitude par trabitechnik.com : 46 % de fibres de coton, 52 % de résine phénolique et 2 % d'agents démoulants. Les fibres de coton employées ne sont pas du coton neuf destiné au textile, mais des déchets de fibres courtes (linters), importés en tant que rebuts de l'industrie textile soviétique — un coton jugé impropre au filage classique mais parfaitement adapté à la constitution de nappes feutrées. La résine phénolique, quant à elle, est extraite du goudron de lignite (braunkohleteer), ressource abondante en RDA et donc totalement indépendante des importations occidentales.

Le procédé industriel, étape par étape

La production du Duroplast se déroule dans une ancienne usine textile jouxtant le site historique de l'usine Audi à Zwickau (voir De Horch et Audi à Sachsenring — la filiation industrielle de Zwickau) :

1. Cardage : cinq couches de fibres de coton sont travaillées par une carde pour former un voile non-tissé de type feutre.
2. Saupoudrage : chaque couche est saupoudrée de particules de résine phénolique.
3. Superposition : une machine dite « ligne de nappage » (Legeanlage) empile les différentes couches les unes sur les autres.
4. Découpe : le matériau brut ainsi obtenu passe sous un rouleau de compression puis est découpé aux dimensions requises, dans le sens longitudinal et transversal.
5. Pressage : les découpes sont introduites manuellement dans des presses à chaud. Le moule supérieur (le poinçon) est en caoutchouc dur, le moule inférieur en acier ; les deux sont chauffés à la vapeur ou à l'eau chaude, à environ 240 °C. Le cycle de chauffe dure environ 6 minutes ; en comptant le refroidissement, le cycle complet de pressage avoisine 10 minutes par pièce, sous une pression d'environ 400 tonnes.

L'usine disposait de quatre lignes de nappage et jusqu'à 71 presses dédiées à l'habillage extérieur de la carrosserie. Jusqu'à 5000 tonnes de matériau brut transitaient chaque année par les lignes de nappage, pour une production annuelle plafonnant à environ 1,5 million de pièces d'habillage extérieur en plastique.

Une pièce à la fois : dix éléments de carrosserie

Sur la berline 601, dix pièces distinctes composent l'habillage extérieur en Duroplast : calandre décorative, ailes avant, capot moteur, portes, pavillon (toit), ailes arrière et malle arrière. Contrairement à une idée répandue, le Trabant n'a pas de carrosserie en plastique au sens strict : Wikipédia insiste sur ce point — le châssis et l'ossature restent en acier, et seul l'habillage extérieur (la « peau ») est en Duroplast, l'ensemble étant assemblé par collage, rivetage, vissage et sertissage sur le squelette métallique (voir « Carrosserie en carton » — l'histoire d'un mythe et la réalité technique pour la déconstruction détaillée de ce malentendu récurrent).

Tous les modèles n'ont pas bénéficié dès l'origine de presses adaptées à chaque pièce : le toit du break P 60 (Kombi), par exemple, était toujours en tôle d'acier classique faute de presse disponible pour cette pièce spécifique.

Une antériorité expérimentée dès le P 70

Selon Wikipédia (allemand), les premières expérimentations de ce type de matériau composite remontent à 1951, initialement à base de PVC combiné à des déchets de coton et de la sciure de bois — une première formule testée sur des carrosseries de l'IFA F 9 et utilisée en série sur le capot de l'IFA F 8, sans que ses propriétés mécaniques ni ses conditions de production ne convainquent encore pleinement. C'est la formule définitive coton/résine phénolique, mise au point ensuite, qui équipe pour la première fois en série le modèle de transition AWZ P 70 dès 1955 (voir L'AWZ P70 « Zwickau » (1955-1959) — la première carrosserie plastique de série au monde) avant d'être reprise et industrialisée à plus grande échelle pour le Trabant.

Voir aussi

• L'AWZ P70 « Zwickau » (1955-1959) — la première carrosserie plastique de série au monde
• « Carrosserie en carton » — l'histoire d'un mythe et la réalité technique
• Pourquoi le Duroplast — avantages, limites économiques et tests climatiques
• Le casse-tête du recyclage — que faire du Duroplast après 1991 ?
• La pénurie d'acier en RDA — le contexte industriel qui a rendu le Duroplast nécessaire