L’industrie automobile est en constante évolution. Les nouvelles tendances et les nouveaux modèles de voitures exigent de nouvelles méthodes de production ; parallèlement, la durabilité devient de plus en plus importante. En conséquence, la demande de voitures électriques est en hausse. La Chine et l’Europe ont vendu quelque 1,3 million de voitures électriques en 2020, soit 43 % de plus qu’en 2019.
Qu’est-ce que cela signifie en termes d’utilisation d’équipements cryogéniques dans l’industrie automobile? Dans ce blog, nous nous concentrons sur l’application des plateaux de refroidissement au cours du processus de production des automobiles. Nous expliquons comment cette application cryogénique populaire est utilisée et pourquoi Demaco a travaillé dur pour développer une tablette de refroidissement avec un nouveau design pour les voitures électriques au cours des dernières années.
Qu’est-ce qu’une tablette de refroidissement dans l’industrie automobile ?
Dans l’industrie automobile, un bac de refroidissement est un vase de Dewar isolé sous vide et rempli d’un liquide cryogénique (presque toujours de l’azote liquide), dans lequel les pièces automobiles sont immergées pendant le processus de production. Les plateaux de refroidissement sont intégrés dans une ligne de production robotisée ; le processus d’immersion est donc entièrement automatisé.
Dans l’industrie automobile, les plateaux de refroidissement sont utilisés pour réaliser la technologie de la rétraction à froid, également appelée frettage.
Ajustement par rétraction
L’ajustement par rétraction est une méthode couramment utilisée dans l’assemblage des moteurs automobiles. Lors d’un ajustement par rétraction, des températures extrêmement froides et chaudes sont utilisées pour faire glisser et ancrer fermement deux pièces ensemble.
La partie extérieure est chauffée, ce qui la fait se dilater légèrement. La pièce à placer à l’intérieur (une bague ou un arbre) est refroidie à l’extrême, ce qui a pour effet de rétrécir la pièce de quelques millimètres. Ce refroidissement peut être effectué en immergeant temporairement la bague ou l’axe dans un bac de refroidissement contenant de l’azote liquide. L’azote liquide a un point d’ébullition d’environ -196 °C et constitue un agent de refroidissement très efficace.
Lorsque toutes les pièces reviennent à la température ambiante après avoir été imbriquées, les pièces précédemment refroidies se dilatent à nouveau tandis que les pièces chauffées qui les entourent se rétractent à nouveau. Grâce à cette méthode astucieuse, il est possible de glisser les pièces les unes dans les autres en exerçant une légère pression et de les faire s’emboîter de manière rigide. Cela renforce considérablement la construction et évite ainsi les dommages.
Un ajustement fretté exige un contrôle exact des tolérances d’usinage des pièces et un refroidissement et un chauffage d’une précision absolue. Le chauffage s’effectue généralement à l’aide d’un appareil à induction ; le plateau de refroidissement de Demaco constitue la solution idéale pour refroidir les pièces internes.
Innovation dans les équipements cryogéniques
Non seulement l’automobile elle-même mais aussi les équipements cryogéniques utilisés dans la fabrication des automobiles se développent.
Il y a une dizaine d’années, les moteurs à combustion interne à essence ou diesel étaient monnaie courante. La plupart des constructeurs automobiles ont utilisé ces moteurs, et presque tous ces moteurs ont été produits en utilisant des ajustements par rétraction effectués dans un bac de refroidissement. Le plateau de refroidissement standard était rempli d’azote liquide, ce qui permettait de refroidir efficacement les segments et les arbres des moteurs à combustion pour un ajustement réussi.
Si la traditionnelle barquette de refroidissement est toujours utilisée, la conception des frettes a connu quelques changements. À l’exception de quelques grands constructeurs automobiles, les fabricants de moteurs à combustion interne n’utilisent plus aujourd’hui de plateaux de refroidissement à l’azote liquide. D’autres méthodes, comme le refroidissement électrique, ont pris le relais des équipements cryogéniques.
Toutefois, cela n’a pas entraîné la fin de la tablette réfrigérante Demaco. En partie en raison de la baisse constante des prix, des avantages fiscaux et des bénéfices environnementaux, les ventes et la production de voitures électriques augmentent énormément dans le monde entier. Et cette croissance et ce développement s’accompagnent d’une demande de nouveaux équipements cryogéniques, tels que les plateaux de refroidissement, notamment pour les moteurs électriques.
Moyennant quelques modifications de conception pour s’adapter parfaitement à ce « nouveau » type de moteur, les plateaux de refroidissement traditionnels à l’azote liquide offrent la durabilité, le coût et la précision nécessaires à la réussite de la contraction d’un moteur électrique.
Les plateaux de refroidissement de Demaco pour les voitures électriques
Notre équipe d’ingénieurs en cryogénie a travaillé d’arrache-pied à l’élaboration d’un plateau de refroidissement d’un nouveau design pour répondre aux développements ci-dessus. Un nouveau plateau de refroidissement dans le cadre de la technique cryogénique qui répond parfaitement aux exigences d’un moteur électrique. Les éléments qui doivent être refroidis dans un moteur électrique sont légèrement différents de ceux d’un moteur à combustion interne, et certaines modifications ont donc été nécessaires.
Actuellement, Demaco propose des plateaux de refroidissement pour les moteurs à combustion interne et les moteurs électriques. En coopération avec les fournisseurs de machines de l’industrie automobile, nous fournissons un système cryogénique complet comprenant un plateau de refroidissement, des lignes de transfert isolées sous vide et des produits améliorant la qualité, tels qu’un séparateur de phase. Nous plaçons également un chauffage thermique sur le bord de nos plateaux réfrigérants pour éviter que le froid extrême ne s’échappe du plateau.
Nos projets de plateaux de refroidissement consistent en l’ingénierie, la fabrication et les tests cryogéniques; l’unité est incorporée dans notre unité commerciale Systèmes. Notre équipe Systèmes est immensément fière des plateaux de refroidissement que nous avons construits jusqu’à présent, et nous nous attendons à ce que la demande pour notre nouveau design augmente parallèlement à la durabilité de l’industrie automobile.
Voulez-vous en savoir plus ?
Demaco a quelque 25 ans d’expérience dans la conception et la production de plateaux de refroidissement. Vous avez des questions sur nos équipements cryogéniques ou sur d’autres applications et systèmes cryogéniques ? N’hésitez pas à nous contacter ou à jeter un coup d’œil à nos produits et projets pour plus d’informations.
