DOMO : Projet THERMOFIP
L’objectif économique principal du projet THERMOFIP était de fournir à ses membres un accès privilégié à un marché en croissance rapide, en raison des mutations dans l’architecture des moteurs due à la volonté de réduire leurs émissions de CO2 : le marché des pièces de circuits de refroidissement et d’huile.
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En particulier, le marché des composants actifs comprenant actionneurs et valves devait tripler entre le début du projet et 2025, ce qui représente un enjeu extrêmement important pour les fabricants de pièces comme pour les fournisseurs de matières plastiques.
Dans ce contexte, une technologie améliorée et prédictive de simulation donnerait aux acteurs qui la maîtrisent, la possibilité d’être présents dans de bonnes conditions sur ce marché et de conquérir une part de marché importante.
La simulation intégrative permet de tenir compte du procédé de mise en forme dans le calcul des propriétés mécaniques finales d’une pièce en résine polyamide renforcée de fibre de verre (la valeur cible pour le projet était un allègement de l’ordre de 20% sur les pièces concernées). Or, pour parvenir à maîtriser encore plus d’aspects de la conception d’une pièce, il faut être capable de simuler les effets du vieillissement sur les polyamides renforcés. Parmi les différentes sources possibles de dégradation avec le temps des performances des polyamides renforcés, l’une des plus critiques est le contact avec des mélanges eau/glycol, tant pour les fournisseurs de matières que pour ceux qui conçoivent et réalisent les pièces, ou enfin les fabricants automobiles. C’est donc sur cette problématique que s’est focalisé le projet THERMOFIP. L’objectif étant de pouvoir mettre au point la simulation améliorée du vieillissement et donc de permettre la réalisation de pièces à la fois plus complexes et plus légères, sans perte de durabilité et avec des temps de développement maintenus ou améliorés.
Le projet, démarré en novembre 2018 et clôturé en mars 2023, a notamment permis les avancées suivantes :
- l'établissement d'un bilan sur le niveau de dégradation des polymères sur des pièces en fin de vie de deux constructeurs
- la construction d'une chaîne de calcul à l'état prototype permettant de simuler la diffusion dans le matériau du liquide de refroidissement et de calculer le niveau de dégradation local
- la mise en place de modèles permettant de prédire le niveau de dégradation des polymères avec le temps et la sévérité de l'environnement, puis de prédire en fonction de la dégradation les propriétés mécaniques des polyamides renforcés de fibres
- la création de bases de données sur pièces vieillies permettant de valider les développements numériques et les modèles obtenus sur éprouvettes
- la préparation de l'industrialisation d'une chaîne de calcul permettant de simuler l'impact progressif du vieillissement sur la tenue mécaniques des pièces.