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Haute pression et hautes températures : pour fabriquer des tubulures exposées à des conditions aussi extrêmes entre le turbocompresseur et le refroidisseur d’air de suralimentation, la meilleure solution est de faire appel au polyamide haute température Ultramid® Endure D5G3 BM de BASF en combinaison avec la technique de d’extrusion-soufflage. A Ludwigsburg, l’équipementier MANN+HUMMEL en a fait la démonstration à travers la nouvelle tubulure d’air de suralimentation qu’il fabrique pour le moteur turbo quatre cylindres 2.0 litres du groupe BMW. Le turbocompresseur avec intégration du refroidisseur d’air de suralimentation équipe de nombreux véhicules, notamment les BMW séries 4, 5 et 7 ainsi que les modèles X3, X4 et X5 du groupe BMW.

L’Ultramid® Endure D5G3 BM (BM étant l’abréviation du terme anglais « blow molding ») permet de recourir à la technique économique d’extrusion-soufflage pour fabriquer les tubulures d’air de suralimentation. Le polyamide 66 chargé à 15 % de fibres de verre de BASF possède une résistance élevée au vieillissement thermique, est facile à mettre en œuvre et présente des propriétés acoustiques hors pair. Il résiste à des températures jusqu’à 220°C en service continu, avec des pics de sollicitation thermique possibles jusqu’à 240°C. Cette référence conçue pour l’extrusion-soufflage vient compléter la gamme Ultramid® Endure dédié au moulage par injection qui a réussi à s’imposer sur le marché depuis 2010. A l’instar des grades pour le moulage par injection, Ultramid® Endure BM acquiert ses caractéristiques de stabilisation thermique hors pair grâce à une technologie éprouvée qui empêche l’oxydation provoquée par les attaques de l’oxygène présent dans l’atmosphère. La protection ne se limite pas à la surface, mais s’étend au matériau dans son intégralité.

Les propriétés sur mesure d’Ultramid® Endure BM procurent de nombreux avantages aux plasturgistes et aux fabricants automobiles : coûts avantageux des systèmes par une mise en œuvre à basses températures, raccourcissement des temps de cycle et réduction de la consommation d’énergie viennent se combiner à des performances techniques élevées, débouchant sur des moteurs à la fois résistants et puissants. Par conséquent, Ultramid® Endure BM présente un meilleur rapport coût/performance que le sulfure de polyphénylène (PPS) notamment, ou que l’aluminium, utilisé d’habitude pour la fabrication des tubulures d’air de suralimentation. A l’intérieur de la tubulure, le tube conduit l’air chaud comprimé provenant du turbocompresseur vers le refroidisseur d’air de suralimentation intégré. Des pressions supérieures à 2,5 bars peuvent régner à l’intérieur de celui-ci.

Ultramid® Endure BM permet de réaliser une double économie : coûts d’assemblage pour les transformateurs et poids des composants pour les constructeurs automobiles. Le polyamide haute température peut remplacer les tubes fabriqués à partir de tôles d’aluminium laminées. Comme l’espace d’installation réduit ne permet plus d’utiliser des profilés tubulaires de forme circulaire, les tubes métalliques doivent être fabriqués par hydroformage, un procédé très onéreux. Les tubes en matériau BASF peuvent être fabriquées par soufflage en différentes formes. La surface interne reste lisse, abaissant la résistance à l’air par rapport à d’autres matières plastiques.

Excellente aptitude à la transformation : haute stabilité de fusion, bonnes propriétés de gonflement, soudage simple

Pour l’extrusion-soufflage le plastique doit également posséder une résistance particulière à l’état fondu et de bonnes propriétés de gonflement. Une haute stabilité de la paraison empêche les écarts de longueur de la tubulure. Plus les variations de longueur sont faibles, mieux le produit est adapté à l’extrusion-soufflage. La même règle s’applique au gonflement de la tubulure : un certain taux de gonflement est nécessaire, mais un excès entraîne des problèmes d’insertion dans le moule. De plus, les matériaux qui gonflent beaucoup ont tendance à s’expanser de sorte que la tubulure prend une forme tronconique. Ultramid® Endure BM, en revanche, conserve une forme quasi-cylindrique. Offrant par ailleurs une excellente réponse aux changements de paramètres de transformation, il permet de procéder aisément à des corrections dans le processus de production.

Ultramid® Endure BM est particulièrement facile à souder avec des composants en PA66, notamment par soudage infrarouge. Les pièces sous le capot sont souvent assemblées les unes aux autres par soudage. En raison de la teneur réduite en fibre de verre, la ligne de soudure peut constituer un point faible, surtout après vieillissement. Le mécanisme de stabilisation innovant d’Ultramid® Endure BM protège non seulement le polymère lui-même, mais renforce également cet éventuel point faible. Les lignes de soudure résistent très bien, elles aussi, à un service continu à hautes températures. Même après 1 000 heures à 220°C, les joints ne présentent aucun signe de fissuration. La résistance de la ligne de soudure reste tout aussi élevée.

Très bonnes propriétés acoustiques

L’acoustique est devenue un facteur-clé pour les marques, et l’industrie automobile y accorde une extrême importance. Les nouveaux concepts de moteurs, la demande accrue des clients et les exigences législatives réclament des matériaux performants sur le plan acoustique. Grâce à son excellent comportement d’amortissement, Ultramid® Endure BM est particulièrement adapté aux exigences acoustiques rigoureuses. Le grade peut notamment être utilisé pour réduire directement à la source la production de bruits aériens parasites émis par la surface des composants en vibration. En fonction de la température et du degré d’humidité, les performances d’amortissement du matériau sont jusqu’à dix fois meilleures que celles du sulfure de polyphénylène.

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