Un matériau composite léger pour l’encapsulation des moteurs diesel de trains

Dans le cadre d’un projet dénommé « PURtrain », réunissant des instituts de recherche publics et industriels [1], des chercheurs de l’Institut Fraunhofer des technologies chimiques (ICT) de Pfinztal (Bade-Wurtemberg) ont développé un matériau composite à structure sandwich à base de polyuréthane, destiné à l’encapsulation des moteurs diesel de trains.

Situé sous le compartiment du train, cet encoffrement protège d’une part le moteur diesel des chocs de gravillons, et d’autre part l’environnement d’éventuelles fuites d’huile. De plus, en cas d’incendie, il empêche la propagation des flammes. Jusqu’alors, l’encoffrement du moteur diesel était constitué d’acier et d’aluminium. « Grâce au nouveau matériau, nous pouvons réduire la masse des pièces de plus de 35%, et leur coût de 30% », explique Jan Kuppinger, chercheur à l’ICT.

Le procédé de fabrication de ce matériau composite consiste à pulvériser un nid d’abeille en carton recouvert de couches de fibres de verre avec du polyuréthane, puis à le comprimer. Le polyuréthane utilisé a été développé de manière à respecter les normes de protection anti-feu. De plus, la tête de pistolage employée pour la pulvérisation du polyuréthane a été adaptée à des structures de taille importante. En effet, l’encoffrement d’un moteur diesel de train mesure 4,5m de long et 2m de large.

Enfin, les chercheurs ont développé un principe permettant de déterminer exactement l’épaisseur de polyuréthane pulvérisé. Celui-ci repose sur la technique de tomodensitométrie [2], associée à un programme informatique (routine d’évaluation). La connaissance de l’épaisseur de polyuréthane permet alors de simuler la résistance du matériau.

Les chercheurs ont réalisé un prototype d’encoffrement de moteur diesel de train en utilisant ce matériau composite à structure sandwich. Après des essais de résistance concluants menés en laboratoire, ils envisagent à présent d’effectuer des tests en conditions réelles. Outre les applications dans l’encapsulation des moteurs diesel de trains, le matériau est également adapté aux segments de toit, ridelles latérales et déflecteurs pour l’industrie automobile.

Le projet PURtrain est financé à hauteur de 2,3 millions d’euros par le Ministère fédéral de l’enseignement et de la recherche (BMBF).

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[1] Les partenaires du projet PURtrain sont les suivants :
– Institut Fraunhofer des technologies chimiques (ICT) de Pfinztal (Bade-Wurtemberg)
– Bombardier GmbH, Krauss-Maffei Kunststofftechnik GmbH, Bayer MaterialScience AG, DECS GmbH, l’Institut DLR de concepts de véhicules de Stuttgart (Bade-Wurtemberg), l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) et l’Université de Stuttgart (Bade-Wurtemberg).

 

Pour en savoir plus, contacts :

[2] Plus d’informations sur la tomodensitométrie : http://fr.wikipedia.org/wiki/Tomodensitom%C3%A9trie

 

Sources :

« Züge im Leichtbauformat », dépêche idw, communiqué de presse de la Société Fraunhofer – 01/03/2012 – http://idw-online.de/pages/de/news465817

 

Rédacteurs :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr