23 octobre 2009
Liant inorganiques chez BMW en 2010
Dès 2010, la fonderie du constructeur bavarois, basée à Landshut, utilisera des liants inorganiques pour réaliser ses pièces en alliages légers. A la clé, une réduction des résidus de combustion de l'ordre de 98 %, une productivité en hausse de 10 % et des coûts de maintenance divisés par deux.
Bloc moteur BMW avec sable et liant inorganique
La fonderie d'alliages légers, dédiée aux pièces moteurs du groupe BMW, va adopter une nouvelle méthode de production plus écologique.
En utilisant des liants inorganiques à base d'eau-silicates alcalins solubles (un mélange d'eau et de sable à base de silice) pour ses moules en sable, à la place des liants organiques traditionnels, l'usine devrait en effet réduire ses résidus de combustion de 98 %.
Le site de BMW consomme actuellement quelques 120 tonnes de sable par jour (recyclé à 90 %) pour couler ses éléments de moteur.
Source : www.industrie.com
30 juillet 2009
Bloc moteur par le procédé Core package system
Même si la fonderie sous pression est le procédé de fonderie le plus utilisé pour mouler des blocs moteurs en aluminium, ce n'est pas le seul procédé. Le procédé CSP (Core package System) est également utilisé pour réaliser des blocs moteurs pour BMW 2.0d (N47) pour un moteur Diesel de production de plus de 100 ch/l
Bloc moteur N47-09
Le bloc aluminium à tablature fermée et jupe profonde est coulé selon le procédé "Core package system" de Hydro Aluminium Alucast, tout comme celui du Mercedes 320 CDI (OM 642).
Procédé Core Package System
Ce procédé, utilisant des moules de sable siliceux (liant phénoluréthanique) assemblés en paquets , fournit une résistance exceptionnelle à la fatigue. Associé à un alliage à haute résistance AlSi8Cu3 et à un traitement thermique optimisé, ce système de coulée procure au nouveau bloc la résistance requise pour une pression de combustion de 180 bars.
Aluminium et fonte à graphite vermiculaire
L'aluminium permet un important gain de poids, même par rapport à la fonte à graphite vermiculaire (CGI). En l'occurrence le poids du bloc est désormais de 28 kg au lieu des 45 kg du bloc en fonte grise antérieur (M47TU2). L'alliage d'aluminium offre une meilleure conductibilité thermique et facilite la fabrication de pièces de précision aux formes complexes intégrant les supports d'organes auxiliaires, les passages d'eau et conduites d'huile. Coulés dans le même métal que les culasses, les blocs alu évitent des coefficients de dilatation différents au niveau des joints de culasse.
L'entraxe de cylindres reste à 91 mm pour un alésage de 84 mm, ceci malgré des chemises sèches et un canal oblique de refroidissement percé entre les cylindres. Les chemises froides sont emmanchées dans le bloc-cylindres préalablement chauffé. Il se rétracte lors de son refroidissement, enserrant les chemises et assurant ainsi leur immobilisation.
Détails du bloc moteur - conception
Conception du bloc moteur
Les chapeaux de paliers en acier fritté sont individuels et ont des surfaces d'assemblage striées transversalement. Lors du premier serrage des vis de paliers, ces stries s'impriment dans la surface d'appui en aluminium du bloc-moteur, procurant par estampage un positionnement géométriquement exact et stable. Les stries doivent être plus courtes que la surface de contact côté bloc pour ne pas dépasser, mais être en butée. Afin de ne pas élargir les cloisons du bloc plus que nécessaire, les chapeaux de paliers sont donc légèrement rétrécis au niveau de leurs stries. Cette technique a été appliquée pour la première fois sur le V8 diesel M67TU, mais ici avec deux rainures seulement au lieu de six par surface d'appui sur le V8.
Les chapeaux de paliers sont boulonnés au bloc de façon conventionnelle par deux vis. Une 3ème vis solidarise les trois chapeaux centraux à une coquille de renfort en aluminium elle même vissée d'une part à la face inférieure du bloc et d'autre part au carter des pompes à huile et à vide. Cette coquille rigidifie le bloc-moteur sous la ligne d'arbre, accomplit le rôle de déflecteur pare-ventilation d'huile et elle incorpore aussi les conduits d'huile brute et d'huile filtrée.
Source : www.auto-innovations.com
18 juin 2009
Traitement des cylindres moteurs par Mercedes
Un nouveau procédé de traitement de surface de la face interne des cylindres de bloc moteur en aluminium par projection de particules par arc électrique éviterait l'utilisation de chemise en fonte.
Mercedes a mis au point un procédé de traitement de surface des faces internes des carters-cylindres en aluminium consistant à pulvériser à grande vitesse des particules de fer en fusion produites par un arc électrique. Il se formerait ainsi une fine couche métallique sur la surface interne du cylindre qui permettrait d’éviter l’emploi de chemises.
Les cylindres pourraient être ensuite directement usinés. Il faut savoir que la suppression des chemises procure au moins 2 avantages essentiels aujourd’hui :
- économiser de l'espace (downsizing moteur)
- réduire la masse de 7 à 12%.
Un autre avantage serait une dissipation améliorée de chaleur rendant le refroidissement plus efficace.
Source : site Auto Innovation
05 mars 2009
Chemises insérés de blocs moteurs
L'invention brevetée par la société Teikoku Piston Ring Co Ltd (Japon) concerne des chemises de cylindre en fonte insérées dans un carter cylindre en alu, lesquelles présentent plusieurs protubérances sur leur surface extérieure améliorant ainsi la conductivité thermique de l'ensemble.
Source : Autre : Brevet américain, 04/11/2009, N° EP2113320
24 octobre 2008
Bloc moteur sans chemise-Nemak
Nemak, un des leaders mondiaux de la culasse et du bloc aluminium vient de breveter un alliage d'aluminium permettant de réaliser des blocs moteurs sans chemise inséré.
Bloc moteur 8 cylindres Nemak (aluminium)
Tenedora Nemak vient de breveter un alliage d'Al dont la composition est :
13% - 14% Si;
2,3% - 2,7% Cu;
0,1% - 0,4% Fe;
0,1% - 0,45% Mn;
0,1% - 0,30% Mg;
0,1% - 0,6% Zn;
0,05% - 0,11% Ti;
0,4% - 0,8% Ni;
0,01% - 0,09% Sr
Cet alliage qui permettrait de couler des blocs moteur qui n'auraient pas besoin de chemise.
La microstructure présente évidemment des carbures de silicium primaire qui seraient bien répartis. Le cuivre ne ségrégerait pas durant la solidification. Cette solution sans chemise permettrait de réduire les coûts de 40 % par rapport à une solution plus conventionnelle avec chemise.
[Brevet mondial n° WO2008053363,08/05/07] - Info CTIF
La société Nemak
Nemak is a full service supplier of high technology aluminum cylinder blocks and cylinder heads to the worldwide automotive original equipment manufacturers. To support the standards expected in today’s competitive markets, Nemak offers several state-of-the-art manufacturing processes.
The technologies utilized for manufacturing cylinder blocks are either precision sand casting or high-pressure die-casting. In the precision sand process, a cylinder block is cast by introducing molten aluminum into a mold composed of sand cores.
Nemak uses several different precision sand processes depending on the customer’s exact needs and product design requirements. High strength materials properties are possible by utilizing a chill that induces efficient metal solidification. In high-pressure die-casting, molten aluminum is injected at high speed into a metal die where it rapidly solidifies under pressure.
For cylinder heads, Nemak once again has the option to choose the best process to meet the customer’s design requirements. The two main technologies utilized for heads are based on the semi-permanent molding process. In this process, sand cores are placed into a steel mold and molten aluminum is introduced to the mold. This is accomplished in either a gravity system in which metal is poured into the mold or a low-pressure system in which metal is pumped into the mold and held under pressure until the casting solidifies. Nemak also uses rollover and dynamic tilt casting for specific cylinder head applications.
For both blocks and heads, the process selected is matched to the customer’s needs, driven by part design and materials properties requirements. To support the varied customer base demands, Nemak has five strategically located Technical Development Centers. With complete center in Monterrey, Mexico, Linz, Austria, Dilligen, Germany, and Bielsko Biala, Poland, and support centers in Windsor, Canada, and Wernigerode, Germany, Nemak has the ability to quickly support any of its customers with know-how and technical expertise.
Octobre 2008
13 septembre 2008
Bloc moteur composite
Kolbenschmidt AG en coopération avec Porsche AG a développé un bloc moteur aluminium composite (avril 2008).
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Moteur Porsche Boxter
Process utilisé Squeeze casting
Alliage Al Si9Cu3(Fe)
Matériau fut Composite LOKASIL 25 % Si (CeramTec)
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Bloc moteur composite avec préforme infiltré en squeeze casting
Septembre 2008
07 août 2008
Hyundai Motor Company (HMC) en Corée
L'unité de Ulsan (Corée) de Hyundai produit des blocs moteurs en aluminium par injection sous pression. Hyundai Motor Company (HMC) fabrique les moteurs pour ses besoins propres, mais aussi pour d'autres constructeurs automobile. 
Motor Block High pressure die casting shop at Hyundai Motor Company
Le groupe Hyundai
HMC fait partie, come Kia Motors, du Hyundai Kia Automotive Groupe, l'une des 5 divisions du Hyundai Group.
HMC, fondée en 1967, est aujourd'hui le plus grand constructeur de véhicules particuliers de Corée du Sud.
La ville d'Ulsan est appelée Hyundai City. Hyundai est le septième constructeur automobile mondial.
Motor Block High pressure die casting shop at Hyundai Motor Company
Les Blocs moteurs et l'usine
HMC produit dans son usine de Ulsan des blocs moteurs 4 cylindres, mais également des six et huit cylindres en V en fonderie sous pression. Les cellules entièrement automatisées vont de 2700 à 4200 tonnes. La fonderie est une halle de 10 000 mètres carrés. Cadence de production des blocs moteurs : 3 minutes environ. 
Aluminium Motor Block as cast
Août 2008
24 juillet 2008
Peut-on faire des pièces creuses en fonderie sous pression ?
Alors que le moulage sable et coquille permettent de positionner des noyaux en sable qui permettent de mouler des zones complexes creuses dans les pièces, la fonderie sous pression ne permet pas de positionner des noyaux sables.
Les parties en creux doivent "démouler" et sont réaliser par des broches métalliques qui ont une certaine dépouille (conicité).
C'est une limite du procédé de fonderie sous pression.
A noter que quelques applications exotiques et très rares ont été dévelopées industriellement:
- Honda japon (bloc moteur tablature fermée avec noyaux sables), production arrêtée à notre connaissance
- Mercury Marine (USA) - Bloc moteur marin avec noyaux sel
- Ryobi (Japon) produit en 2007-2008 un bloc moteur 4 cilindres (Isuzu Motor) en Al Si9Cu3 sous pressiion avec noyau sable (5 mm épaisseur) revêtu d'une céramique réfractaire (1 mm dépaisseur environ) - Info revue Fonderie et fondeur d'Aujourd'hui - avril 2006
Noyau sable - Ryobi Imperva Core (RIC)
Info Ryobi, Process RIC (Ryobi)
RIC (Ryobi Imperva Core)
Collapsible core originated by Ryobi permits high-speed, high-pressure die castings. Castings produced through die casting process with this core provides higher productivity, higher dimensional accuracy and finer cast surface in comparison with those through gravity casting, low pressure casting.
03 juin 2008
Bloc moteur aluminium en sous pression ?
Les blocs moteurs en aluminium peuvent être réalisés par plusieurs technologies, fonderie sous pression, moulage sable, Disamatic, moulage coquille, moulage lost foam, ...
La technologie du moulage sous pression domine cependant assez largement au niveau mondial.
L'autre matériau concurrent est la fonte. Il s'agit alors de moulage en sable.
Avantage et limitations de la fonte pour le bloc moteur
Avantages:
- Meilleure tenue à chaud que l'aluminium
- Prix de pièce brute de fonderie moins chère
- Possibilité de réaliser un bloc moteur à tablature fermée (closed deck) très difficilement réalisable en fonderie sous pression (noyau sable, technologie exotique et peu maîtrisée)
Limitations
- Pièce plus lourde --> moteur est plus lourd.
- Usinage plus coûteux que celui des blocs aluminium
Une bonne partie des blocs fonte à migrée (Europe, Japon, USA récemment, ..) vers la fonderie sous pression aluminium. Certains constructeurs automobiles restent cependant au bloc moteur fonte.
Le futur du bloc moteur
Mais rien n'est jamais acquis et dans le futur, le "down-sizing" des motorisations et le nécessité de passer plus de puissance nécessitera peut-être des matériaux présentant une meilleure tenue à chaud que l'AlSi9Cu3(Fe).
Faudra t'il alors doper l'Al Si9Cu3(Fe) en éléments à plus haut point de fusion tels que Ni, Cu, Zr, ... ou passer aux hypersiliciés tel comme l'Al Si17Cu4 ?
Bloc moteur fonte (source LafonderiePiwi)
Juin 2008
07 mai 2008
Bloc moteur produit en "semi-solid" par Honda ?
Honda UK va prochainement fabriquer des blocs moteurs Diesel dans une nouvelle unité de production dédiée à la technologie semi-solide à Swindon (Angleterre).
Anglais
Honda of the U.K. Manufacturing Ltd. is planning a new metalcasting operation at its central production plant in Swindon, England, part of an overall $157-million expansion and upgrade of that plant. The announcement came as the automaker celebrated manufacturing its 2 millionth car at Swindon, a plant that was inaugurated 22 years ago.
The other projects in the expansion include a new plastics operation, launched in January, which is capable of molding and painting 1,300 bumpers daily; and more improvements to the welding and painting processes, to improve productivity and efficiency.
The new casting center will involve Honda’s patented Advanced Semi-Solid Casting Technology (ASCT). It will allow the British plant to cast diesel engine blocks on-site, rather than import them from Japan (the current practice.)
Honda of the UK Manufacturing Ltd. is a fully integrated automotive plant (casting, engine production, stamping, painting, assembly) that presently produces Honda CR-Vs and Civics. It exports the vehicles to 60 countries.
Français
Le 21 février dernier, le 2.000.000ème véhicule produit par l'usine Honda de Swindon est sorti des chaînes. De couleur Argent, ce CR-V a été terminé comme prévu au cours de la soirée du 21 février 2008, quasiment 16 ans après le lancement de la production automobile dans cette usine en octobre 1992. La veille, Honda avait annoncé de nouveaux investissements majeurs, confirmant ainsi la confiance exprimée vis-à-vis de l'usine britannique et de la production européenne.
Après 22 années d'activité, Honda of the UK Manufacturing Ltd. (HUM) a décidé d'investir plus de 80 millions de livres dans l'élargissement et l'optimisation du processus de production :
· 20 millions de livres pour la Division Plastique qui a entamé la production en masse en janvier 2008 et peut quotidiennement réaliser et peindre 1.300 ensembles de boucliers pour la Civic et le CR-V.
· 16 millions de livres pour une nouvelle fonderie faisant appel à la technologie ASCT (moulage semi-solide) brevetée par Honda. Ce nouveau procédé de haute technologie avait jusqu'à présent été exclusivement utilisé dans l'usine de Honda au Japon et permet aujourd'hui à HUM de concevoir des blocs pour moteurs diesel au lieu de les importer.
· 50 millions de livres ont été investis dans diverses technologies pour les Divisions Soudage et Peinture afin d'accroître le rendement et la flexibilité.
Notre avis
Pas plus d'info à ce jour sur la technologie ASCT brevetée par Honda et appelée "Advanced Semi-Solid Casting Technology". Gageons qu'il s'agit de rhéocoulée et non de thixocoulée.
Pas plus d'info non plus sur l'alliage, sans doute de l'Al Si9Cu3, mais le doute peu subsister ...
