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Un matériau qui améliore la résistance thermique des conduits d'admission
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Un matériau qui améliore la résistance thermique des conduits d’admission

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Dans quelques mois, les limites strictes fixées par la norme Euro 6 vont devenir réalité. Selon le type de véhicule, elles exigent des réductions considérables des émissions d’oxydes d’azote, d’hydrocarbures ainsi que des particules. Afin de répondre aux nouvelles limites, l’industrie automobile se base principalement sur recirculation basse pression des gaz d’échappement ainsi que sur du downsizing, une réduction de la taille du moteur grâce à la suralimentation qui procure la même ou une meilleure performance. Cependant, avec ces stratégies, les niveaux traditionnels de pression et de température dans le conduit d’admission sont dépassés. Cela est principalement dû au contact avec les gaz EGR, mais aussi à des températures et des pressions considérablement plus élevées. Pour en tenir compte, BASF lance une version à moulage par soufflage d’Ultramid Endure. Il est appelé Ultramid Endure D5G3 BM et il procure de manière efficace une fabrication à moulage par soufflage des conduits d’admission.

Exemple d'applications Ultramid

Du moulage par injection au moulage par soufflage

En 2012, l’une des premières applications en série pour l’Ultramid à moulage par injection Endure D3G7 était la substitution d’un bouclier thermique dans le conduit d’air de suralimentation qui était précédemment métallique. Grâce à sa résistance à la température de 220° C en utilisation continue et des charges de température maximale de 240° C, le matériau peut également être utilisé pour un grand nombre d’autres composants, comme par exemple le résonateur, des capteurs et actionneurs, le côté admission du refroidisseur de suralimentation et le collecteur d’air de suralimentation. Les tuyaux entre le turbocompresseur et le refroidisseur de suralimentation qui sont soumis aux mêmes températures élevées peuvent être mieux fabriqués par moulage par soufflage avec l’Ultramid Endure.

Le nouveau Ultramid Endure D5G3 BM avec une teneur en fibres de verre de 15% présente une haute résistance au vieillissement thermique, est facile à travailler, et permet d’améliorer les propriétés acoustiques de la pièce. Comme pour le grade de moulage par injection, la résistance à la température est de 220° C pendant une utilisation continue et la température de pic possible est de 240° C. La température de fusion relativement basse au cours du traitement par soufflage entraîne généralement des coûts de production favorables. Pour cela, Ultramid Endure fonctionne mieux que, par exemple, les matériaux PPS (polysulfure de phénylène).

Stabilité du moulage lors du processus de fabrication

Pour le processus de moulage par soufflage, le plastique requiert d’avoir une bonne stabilité à la fusion et des performances de gonflement favorables. Dans le procédé de moulage par soufflage, le matériau fondu est poussé à travers une buse à fente annulaire (appelée paraison) par l’intermédiaire d’un piston dans la tête de soufflage et vissée dans le moule fermé. Un courant d’air généré par une pompe d’aspiration et la gravité guident la paraison dans le moule. Après la compression des extrémités supérieures et inférieures, la paraison est pénétrée par une aiguille et gonflée, ce qui conduit à la forme finale.Moulage par soufflage

Une grande stabilité à l’état fondu permet de contrer les changements dans la longueur de la paraison. Plus cet allongement de la paraison est faible, meilleure sera l’adaptation du produit au moulage par soufflage. Cela s’applique au gonflement de la paraison également même si un certain niveau de gonflement est nécessaire afin que l’épaisseur de la paroi puisse être corrigée. Cependant, des gonflements excessifs peuvent créer des problèmes lors de l’introduction de la paraison dans le moule. En outre, les matériaux qui gonflent dans une large mesure tendent à se dilater en fonction de la longueur de l’extrusion, ce qui conduit à une forme tronconique de la paraison. L’Ultramid Endure à moulage soufflé, cependant, reste largement cylindrique. Comme le matériau répond bien à des changements dans les paramètres de traitement, des corrections sont facilement possibles au cours du processus de production.

Propriétés acoustiques optimisées

La question de l’acoustique est devenue un facteur pertinent pour les marques et joue un rôle important dans l’industrie automobile. De nouveaux concepts de moteurs, les exigences croissantes des clients et la législation nécessitent l’appel à des matériaux qui sont acoustiquement avantageux. L’Ultramid Endure peut être utilisé pour réduire la production de bruit aérien directement à la source, qui rayonne depuis la surface de l’élément vibrant. Selon la température et le niveau d’humidité, ce matériau possède des propriétés d’amortissement qui sont jusqu’à dix fois meilleures comparativement au polysulfure de phénylène.

Résistance au vieillissement thermique

La résistance au vieillissement thermique de l’Ultramid Endure à moulage soufflé a été démontrée lors de nombreux tests. A cet effet, des échantillons ont été soumis à des températures allant jusqu’à 220 ° C dans une armoire de test climatique pendant 3000 heures. Les valeurs de la contrainte à la rupture ont été réduites de façon insignifiante et étaient encore nettement au-dessus de celles de matériaux PPS après 3000 heures. L’allongement à la rupture atteint des valeurs supérieures de 2,5% après le même temps de stockage. Le matériau était donc également considérablement plus dur que des éprouvettes réalisées à partir de PPS.

Conduits d'admission en polyamide résistant à la chaleur

Les premiers éléments proches de la production à base d’Ultramid Endure à moulage soufflé ont été fabriqués au Dr. Reinhold Fondation Hagen en Allemagne. Après d’autres tests des machines de moulage par soufflage, la qualité de traitement du matériau a été optimisée pour la production de masse. Le nouveau matériau est maintenant disponible sous forme d’échantillons et sera prêt pour l’usage commercial à partir de l’automne 2013.

Source : BASF
L’avis de Romain :

Cette technologie permettra de réduire le poids du groupe motopropulseur et d’augmenter la pression de suralimentation et les limites de température qui favoriseront davantage le downsizing. La comparaison avec la technologie PSS semble aussi avantageuse. Pensez-vous que les OEM passeront du PSS à ce produit ? Quel est le coût à payer pour faire ce changement ?

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