19 octobre 2015
Daimler AG a validé DuPont™ Zytel® dans des applications de supports moteur pour remplacer le métal
Les matériaux avancés et l’ingénierie prédictive de DuPont accélèrent le développement des composants tout en réduisant le coût et les soucis

À Fakuma 2015, DuPont Performance Polymers (DPP) a montré avec quelle précision ses logiciels avancés de simulation et modélisation anisotrope peuvent prédire la performance des pièces automobiles, s’appuyant pour ce faire sur une série de supports moteur moulés en résine polyamide DuPont™ Zytel®. Ces supports structurels, destinés à stabiliser le moteur et à le maintenir en ligne, ont été développés en étroite collaboration avec ElringKlinger et Daimler AG selon un calendrier accéléré, permettant de réduire à la fois le temps du développement et son coût par rapport à la fonte d’aluminium standard.

Les plastiques contribuent à améliorer la consommation d’énergie, le confort de conduite et la sécurité
Ce composant devant supporter de fortes charges statiques et les contraintes du couple moteur, l’équipe a opté pour une résine renforcée par des fibres de verre et stabilisée chaleur Zytel® PA66 pour remplacer le métal. Outre sa capacité à absorber les bruits, les vibrations et les frottements (NVH), ce grade optimisé de nylon Zytel® présentait le bon équilibre robustesse/rigidité/résistance au fluage, à la déformation et à la fatigue requis pour résister aux charges et aux contraintes. Autre avantage encore : la faible conductivité thermique du Zytel® par rapport au métal, ce qui contribue à réduire le vieillissement de la pièce et des composants qui l’entourent.

Ingénierie prédictive
DuPont utilise une méthode avancée de modélisation des matériaux, basée sur Digimat™ et son approche micromécanique, qui permet d’optimiser la modélisation des matériaux renforcés par fibres de verre dans les analyses par éléments finis, d’analyser et localiser avec précision les modifications des propriétés du matériau, et d’identifier toute faiblesse structurelle. Ainsi, et comme l’avaient prédit les données partagées avant les essais réels de la pièce, les supports moteur en plastique validés par Daimler AG peuvent pleinement remplacer le métal, avec un meilleur amortissement des bruits et des effets positifs sur la consommation de carburant, le confort de conduite et la sécurité.

« Les logiciels prédictifs font désormais partie intégrante de notre compétence clé en matière de développement d’applications », a expliqué Patrick Cazuc, Manager Mondial Automobile de DuPont Performance Polymers. « Nous devons pouvoir aider à valider les solutions envisagées afin de réduire le coût et le temps de mise sur le marché. »

« Il était essentiel d’avoir confiance en l’ingénierie prédictive afin d’éviter les retards et les échecs imprévus durant le développement de notre moteur et les phases d’essais. DuPont a fait la preuve de cette capacité lors du développement du support moteur. Nous n’avons eu aucune surprise entre la modélisation et les essais de la pièce elle-même, sur le vibrateur et sur route, la pièce s’est comportée essentiellement comme il l’avait été prédit. Nous avons donc pu valider la pièce en Zytel® en toute confiance, certains de sa performance en service », a déclaré M. Gernot Kurtzer, Directeur Ingénierie de Daimler AG.

Le grand fournisseur mondial de composants et systèmes pour le groupe motopropulseur ElringKlinger a joué un rôle clé dans ce projet, travaillant en étroite collaboration avec Daimler AG et DuPont pour optimiser la conception de la pièce en plastique remplaçant le métal, développant un moule pour exploiter les meilleures propriétés du polymère Zytel®, concevant les procédés de production et de contrôle qualité, et effectuant les premiers tests de cette pièce critique.

« L’un des avantages clés de cette coopération avec DuPont a résidé dans une ouverture et une transparence inhabituelles concernant le partage des données et des connaissances afin d’assurer le meilleur résultat possible. Nous avons pu appliquer le travail de modélisation avancée réalisé en interne par DuPont pour prédire le comportement du plastique lors du moulage par injection et des essais de choc de la pièce avant les propres essais de Daimler AG. Cela nous a permis de concevoir un moule optimisé pour ce matériau et des inserts en métal contribuant à l’intégrité de la géométrie du composant, et de réduire le temps de prototypage », a indiqué Klaus Bendl, Directeur Mondial Développement d’ElringKlinger AG.


  Source : DuPont



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