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Le projet européen SAFER de la chaire d’ingénierie des structures légères et de transformation des plastiques de l’université technologique de Chemnitz étudie des disques de frein respectueux de l’environnement à base de céramiques renforcées de fibres auto-réparatrices.

L’usure des disques de frein entraîne non seulement des visites coûteuses en atelier, mais également des poussières fines nocives pour l’environnement et la santé. Compte tenu des impacts importants sur la santé, l’Union européenne a considérablement réduit les rejets autorisés de ces particules grâce à la directive sur les émissions mise à jour (norme Euro-7). Le groupe de recherche de la fondation « Textile Plastic and Hybrid Composites » de la chaire d’ingénierie des structures légères et de transformation des plastiques de l’université technologique de Chemnitz travaille en collaboration avec des partenaires du Brésil et de la République tchèque dans le cadre du projet européen « SAFER – Self-healing fibre composite à matrice céramique » qui a lancé en juin 2023 une solution pour réduire l’usure des disques de frein et ainsi respecter les valeurs d’émission visées par l’UE. Sous la direction du Prof. Dr. Daisy Nestler, le groupe de recherche coopère avec des scientifiques de l’Université de Sao Paulo (USP) et de l’Université technique d’Ostrava (VSB) ainsi qu’avec la société tchèque Diafrikt Components sro pour développer un matériau léger durable, économe en ressources et sans usure. disque de frein à base de céramique renforcée de fibres.

Ces matériaux composites possèdent des propriétés mécaniques exceptionnelles combinées à des charges à haute température et, par rapport aux matériaux métalliques, sont nettement plus légers, plus résistants à la corrosion et à l’usure et plus durables. Par rapport aux céramiques conventionnelles, les nouvelles céramiques à haute conductivité ne tombent pas en panne soudainement car la structure textile introduite augmente la tolérance aux dommages. La quasi-ductilité et la tolérance aux dommages associée dépendent essentiellement de la longueur de la fibre. Dans le cadre du projet SAFER, ce matériau est fonctionnalisé avec des nanostructures de carbone pour améliorer encore les propriétés mécaniques et permettre l’auto-guérison.

Les composants du démonstrateur sont fabriqués selon un procédé de moulage par injection à grande échelle, suivi d’un procédé de pyrolyse et de LSI (infiltration de silicium liquide). Le processus de moulage par injection fait partie des processus de production de masse et permet une plus grande reproductibilité des composants par rapport aux processus précédents en petites séries. Le problème du raccourcissement de la longueur des fibres par le procédé a été résolu grâce à des projets préliminaires. Une longueur de fibre définie est une condition préalable à la quasi-ductilité. La technologie modifiée représente un argument de vente unique pour la production.

De plus, les matériaux recyclés doivent être renvoyés dans le processus pour réduire les émissions de CO.₂-Réduire l’empreinte et les coûts de production. Le projet sera suivi à l’aide d’une analyse complète du cycle de vie afin de déterminer l’impact sur l’environnement et d’adapter la recherche si nécessaire.

Outre les disques de frein respectueux de l’environnement, particulièrement adaptés aux véhicules de récupération tels que les voitures électriques, les composants en céramique renforcée de fibres sont également largement utilisés. B. Composants de série pour turbines à gaz, embrayages à friction et paliers lisses, mais également composants pour télescopes et corps d’étalonnage.

Les matériaux légers innovants et performants développés dans le cadre du projet SAFER doivent être mis à disposition sur le marché de manière rentable, économe en ressources et corrélée écologiquement et économiquement grâce à une chaîne de processus en ligne nouvellement développée. Lors de son entrée sur le marché, la société participante Diafrikt Components sro joue un rôle crucial grâce à son expertise unique dans le domaine des matériaux de friction métallo-céramique pour les systèmes de freinage et d’embrayage, en particulier pour les applications lourdes.

Ce projet révolutionnaire est cofinancé par les recettes fiscales sur la base du budget approuvé par les membres du Parlement du Land de Saxe. Les partenaires du projet sont soutenus par la Fondation de recherche de São Paulo (FAPESP) et l’Agence technologique de la République tchèque (TAČR).

Informations complémentaires accordé par le Prof. Dr. Daisy Nestler, Tél. +49 (0)371 531-36546, E-mail [email protected].

Page d’accueil du projet :

Page LinkedIn du projet:

(Auteurs : Kristina Jahn, Sylvia Decker)

Mario Steinebach
21.12.2023

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Remarque : l’Université technologique de Chemnitz est présente dans de nombreux médias. La revue des médias donne une idée de la façon dont ils rendent compte de l’université.