{"id":77155,"date":"2020-07-16T11:47:08","date_gmt":"2020-07-16T15:47:08","guid":{"rendered":"https:\/\/autosphere.ca\/?p=77155"},"modified":"2020-07-16T11:56:59","modified_gmt":"2020-07-16T15:56:59","slug":"mahle-produit-des-pistons-en-aluminium-haute-performance-grace-a-la-3d","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/autosphere.ca\/fr\/mecanique\/2020\/07\/16\/mahle-produit-des-pistons-en-aluminium-haute-performance-grace-a-la-3d\/","title":{"rendered":"MAHLE produit des pistons en aluminium haute performance gr\u00e2ce \u00e0 la 3D"},"content":{"rendered":"

Dans le cadre d’une coop\u00e9ration avec le constructeur de voitures de sport Porsche et l’entreprise de construction m\u00e9canique Trumpf, MAHLE a produit pour la premi\u00e8re fois des pistons en aluminium haute performance en utilisant des techniques d’impression en 3D.<\/strong><\/p>\n

Les pistons ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9s avec succ\u00e8s sur le banc d’essai du moteur de la voiture de sport 911 GT2 RS de Porsche.<\/p>\n

Alors que les pistons forg\u00e9s standard ont atteint les limites de leur potentiel de performance, il est concevable que la puissance du moteur Porsche de 700 CV puisse \u00eatre augment\u00e9e de 30 CV avec une augmentation associ\u00e9e de l’efficacit\u00e9.<\/p>\n

MAHLE d\u00e9veloppe sp\u00e9cifiquement son expertise dans le domaine de l’impression 3D, de sorte qu’elle pourra \u00e9galement soutenir ses clients dans le domaine des entra\u00eenements alternatifs, y compris les entra\u00eenements \u00e9lectriques, en fournissant rapidement les composants appropri\u00e9s pour les entra\u00eenements, la gestion thermique et la m\u00e9catronique.<\/p>\n

Les r\u00e9sultats du projet confirment le grand potentiel de l’impression 3D et d\u00e9montrent la comp\u00e9tence particuli\u00e8re de MAHLE dans le domaine des petites s\u00e9ries et des tirages limit\u00e9s \u00e0 haute performance et en ce qui concerne le prototypage et le march\u00e9 des pi\u00e8ces de rechange.<\/p>\n

\u2014Martin Berger, directeur de la recherche d’entreprise et de l’ing\u00e9nierie avanc\u00e9e, MAHLE.<\/p><\/blockquote>\n

Frank Ickinger, chef de projet chez Porsche, commente : \u00ab\u00a0Gr\u00e2ce \u00e0 l’\u00e9troite collaboration de toutes les personnes impliqu\u00e9es, nous avons pu d\u00e9montrer le potentiel de la fabrication d’additifs dans notre voiture de sport haute performance haut de gamme, la Porsche 911 GT2 RS, ouvrant ainsi la voie \u00e0 son utilisation dans les futurs v\u00e9hicules.<\/p>\n

En termes de technologie, c’est le d\u00e9but d’un nouveau chapitre pour nous, qui ouvre des possibilit\u00e9s totalement nouvelles en mati\u00e8re de conception et de production\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Steffen R\u00fcbling, chef de projet chez Trumpf, voit \u00e9galement de grandes possibilit\u00e9s pour l’impression 3D dans les futurs processus de fabrication.<\/p>\n

\u00abLe projet illustre comment l’impression 3D peut \u00eatre utilis\u00e9e pour am\u00e9liorer encore les composants dont le potentiel de performance a d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 \u00e9puis\u00e9 par des d\u00e9cennies de d\u00e9veloppement. De nombreuses autres industries, telles que l’a\u00e9rospatiale et l’\u00e9nergie, en b\u00e9n\u00e9ficieront.\u00bb<\/p>\n

La conception bionique r\u00e9duit le poids du piston et augmente la vitesse maximale du moteur<\/strong><\/h5>\n

Le nouveau processus pr\u00e9sente l’option de mettre en \u0153uvre une conception dite bionique. Dans cette approche, le mat\u00e9riau est ajout\u00e9 uniquement dans les zones charg\u00e9es, la structure du piston \u00e9tant adapt\u00e9e \u00e0 la charge.<\/p>\n

Cela permet d’\u00e9conomiser de la mati\u00e8re et de rendre le piston imprim\u00e9 en 3D jusqu’\u00e0 20 % plus l\u00e9ger que son homologue fabriqu\u00e9 de mani\u00e8re conventionnelle, tout en augmentant sa rigidit\u00e9.<\/p>\n

En outre, MAHLE a introduit une galerie de refroidissement positionn\u00e9e de mani\u00e8re optimale et de forme sp\u00e9ciale \u00e0 proximit\u00e9 des segments de piston.<\/p>\n

La galerie de refroidissement r\u00e9duit la charge thermique au niveau de ce qu’on appelle la partie sup\u00e9rieure, une partie particuli\u00e8rement sollicit\u00e9e du piston, ce qui optimise la combustion et ouvre la voie \u00e0 des vitesses maximales plus \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n

Le nouveau proc\u00e9d\u00e9 de production est bas\u00e9 sur un alliage d’aluminium sp\u00e9cial d\u00e9velopp\u00e9 par MAHLE et utilis\u00e9 avec succ\u00e8s depuis longtemps dans les pistons coul\u00e9s. L’alliage est atomis\u00e9 en une fine poudre puis imprim\u00e9 selon un proc\u00e9d\u00e9 connu sous le nom de fusion laser des m\u00e9taux (LMF).<\/p>\n

Un faisceau laser fait fondre la poudre \u00e0 l’\u00e9paisseur de couche souhait\u00e9e, puis une nouvelle couche est appliqu\u00e9e par-dessus, ce qui permet de construire le piston une couche \u00e0 la fois.<\/p>\n

Gr\u00e2ce \u00e0 cette m\u00e9thode, le sp\u00e9cialiste de l’impression 3D Trumpf produit des \u00e9bauches de piston compos\u00e9es d’environ 1 200 couches en 12 heures environ.<\/p>\n

Ce projet comportait de multiples d\u00e9fis. De la conception du piston \u00e0 la sp\u00e9cification du mat\u00e9riau et au d\u00e9veloppement des param\u00e8tres d’impression appropri\u00e9s, nous avons d\u00fb proc\u00e9der \u00e0 de nombreux ajustements fins pour obtenir un r\u00e9sultat optimal.<\/p>\n

\u2014 Volker Schall, responsable de la conception des produits en ing\u00e9nierie avanc\u00e9e, MAHLE<\/p><\/blockquote>\n

\u00abNous avons maintenant non seulement ma\u00eetris\u00e9 l’aspect technique des choses, mais nous pouvons \u00e9galement \u00e9valuer comment la m\u00e9thode peut \u00eatre int\u00e9gr\u00e9e dans les processus de fabrication existants\u00bb, a ajout\u00e9 M. Schall.<\/p>\n

Une qualit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e confirm\u00e9e<\/strong><\/h5>\n

L’\u00e9bauche de piston est ensuite finie, mesur\u00e9e et test\u00e9e chez MAHLE et doit r\u00e9pondre aux m\u00eames normes strictes qu’une pi\u00e8ce fabriqu\u00e9e de mani\u00e8re conventionnelle.<\/p>\n

Une attention particuli\u00e8re est accord\u00e9e \u00e0 la zone centrale du piston, appel\u00e9e jupe, et au point de connexion avec la bielle, l’al\u00e9sage de l’axe.<\/p>\n

Ces zones sont soumises \u00e0 des tests de pulsation et d’arrachement de la jupe ; les ing\u00e9nieurs de MAHLE peuvent ainsi simuler les charges qui se produiront lors d’une op\u00e9ration future.<\/p>\n

En plus de d\u00e9couper les pistons ouverts pour l’analyse, le partenaire du projet Zeiss a effectu\u00e9 de nombreux essais non destructifs en utilisant des proc\u00e9dures telles que la tomodensitom\u00e9trie, le balayage 3D et la microscopie.<\/p>\n

Les r\u00e9sultats montrent que le piston imprim\u00e9 atteint le m\u00eame niveau de qualit\u00e9 qu’un piston de production fabriqu\u00e9 de mani\u00e8re conventionnelle.<\/p>\n

En ce qui concerne les essais pratiques, six pistons ont \u00e9t\u00e9 mont\u00e9s dans le moteur de la Porsche 911 GT2 RS, et l’unit\u00e9 motrice a pass\u00e9 avec succ\u00e8s 200 heures d’essais d’endurance dans les conditions les plus difficiles du banc d’essai.<\/p>\n

Cela a repr\u00e9sent\u00e9 environ 6 000 kilom\u00e8tres \u00e0 une vitesse moyenne de 250 km\/h, y compris les arr\u00eats de ravitaillement, et environ 135 heures \u00e0 pleine charge. Le parcours d’essai comprenait \u00e9galement 25 heures de charge moteur, c’est-\u00e0-dire le mode de d\u00e9passement simul\u00e9 d’un v\u00e9hicule.<\/p>\n

Un refroidisseur d’air de suralimentation suppl\u00e9mentaire pour une efficacit\u00e9 encore plus grande<\/strong><\/h5>\n

Une autre preuve des avantages de l’impression en 3D est fournie par un refroidisseur d’air de suralimentation suppl\u00e9mentaire, \u00e0 nouveau d\u00e9velopp\u00e9 dans le cadre du projet conjoint avec Porsche et Trumpf.<\/p>\n

Cach\u00e9 dans une conduite d’air entre le turbo et le refroidisseur d’air de suralimentation d’origine, ce composant suppl\u00e9mentaire b\u00e9n\u00e9ficie d’une surface de transfert de chaleur nettement plus importante gr\u00e2ce aux possibilit\u00e9s offertes par l’impression 3D.<\/p>\n

Cela permet d’optimiser le contr\u00f4le du d\u00e9bit et le refroidissement, ce qui se traduit par un air d’admission plus frais, une augmentation des performances du moteur et une r\u00e9duction de la consommation de carburant.<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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