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Des trains diesel légers

News International-French

5 Apr 2012

La légèreté est un atout dans l’industrie automobile. Elle l’est également dans le secteur ferroviaire, notamment pour les trains diesel, où l’allègement est une préoccupation croissante afin de diminuer la consommation et les coûts de carburant, et de réduire les émissions de CO2 associées.

À l’occasion du salon JEC 2012, Bayer MaterialScience présente un tout nouveau matériau sandwich à base du système de projection polyuréthane Baypreg®. Ce matériau est particulièrement bien adapté au coffrage des moteurs diesel. La pièce finie est 35 % plus légère et 30 % moins chère qu’une même pièce fabriquée en acier et en aluminium. Un propotype réalisé selon ce concept a d’ailleurs reçu le prix de l’innovation lors des JEC Innovation Award 2012.

 

 

 

Ce coffrage se situe entre l’habitacle et la voie ferrée. À cet emplacement, il doit protéger le moteur contre le gravillonnage et donc présenter une excellente résistance mécanique. Des exigences élevées sont également posées à la résistance chimique. En effet, le coffrage doit empêcher les éventuelles fuites d’huile sur la voie. La principale spécification requise est liée au respect des prescriptions sévères en matière de protection feu, conformément à la norme européenne CEN/TS 45545. Le matériau composite avec système de projection de polyuréthane répond parfaitement à tous ces critères. 

 

 

Les structures sandwich actuelles dans le domaine de la construction légère reposent généralement sur des structures renforcées fibres de verre, avec noyau en mousse rigide. Les composants sont fabriqués selon un procédé complexe qui emploie des résines époxy ou polyester conventionnelles. Ce concept permet une production immédiate des pièces dans un moule complexe, tridimensionnel, suivant un mode opératoir par projection et compression. Il est ainsi possible de réaliser des pièces ayant une surface allant jusqu‘à 4 m2 – un record pour ce procédé de fabrication. En dépit des dimensions importantes des pièces, ce procédé garantit un montage précis lors de l’assemblage final de par une excellente résistance à la déformation. Des fonctions et éléments supplémentaires peuvent être ajoutés en toute simplicité réduisant ainsi sensiblement le nombre de pièce d’un assemblage.

 

 

 

La structure sandwich repose sur un noyau en nids d’abeille qui est garni de mats de fibres de verre sur le dessus et le dessous. Le système Baypreg® contenant le produit ignifugé et, éventuellement, des fibres de verre coupées, est projeté sur les deux côtés. Le composé encore humide est placé dans un moule où il est compressé de préférence à une température de 130 °C. Le système polyuréthane réagit et mousse légèrement ; tous les composants sont alors liés solidement et durablement entre eux. 

 

 

La pièce peut être démoulée puis ébavurée au bout de deux minutes environ. La mise en peinture constitue la dernière étape. D’autres technologies de traitement de surface comme le revêtement fond de moule (In-Mold-Coating) ou des variantes utilisant par exemple des films de polycarbonate peuvent également être appliquées.  

 

PURTrain, le projet présenté, concerne une étude de faisabilité pour le coffrage de moteurs diesel du train Itino. Ce projet a bénéficié du soutien du Ministère fédéral de la formation et de la recherche (BMBF). Dans le cadre de ce projet, Bayer MaterialScience a travaillé en étroite collaboration avec les entreprises Bombardier, KraussMaffei Kunststofftechnik, DECS GmbH et avec l’Institut DLR sur les concepts-car. L‘Institut Fraunhofer pour la technologie chimique, l’Université de Stuttgart et l’Institut de technologie de Karlsruhe ont également pris part à ce projet.

 

 

 

Pour le développement du matériau, Bayer MaterialScience a pu s’appuyer sur sa vaste expérience issue de solutions dédiées aux constructions de modules de toit pour l’industrie automobile. Le système de projectionBaypreg® est déjà utilisé pour la fabrication de plancher de coffre, de caches de roue de secours et d’éléments de toits ouvrants.

 

 

À propos de Bayer MaterialScience :

Avec un chiffre d’affaires de 10,8 milliards d’euros en 2011, Bayer MaterialScience figure parmi les plus grands fabricants mondiaux de polymères. Ses activités sont concentrées sur la fabrication de polymères de hautes performances et sur le développement de solutions innovantes pour les produits utilisés dans de nombreux domaines de la vie quotidienne. Ses principaux secteurs clients sont l‘industrie automobile, le secteur électrique et électronique, le secteur de la construction, les sports et les articles de loisirs. Bayer MaterialScience dispose de 30 sites de production répartis dans le monde entier et employait environ 14 800 salariés à la fin de 2011. Bayer MaterialScience est une société du Groupe Bayer.

 

 

Plus d'informations : www.materialscience.bayer.com