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Matériaux
La nano-tomographie pour alléger les blocs moteurs

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/64293.htm

Les moteurs des véhicules produits par l'industrie automobile sont, dans la majorité des cas, réalisés en fonte. Leur production est peu coûteuse, mais en raison de leur masse importante, ils provoquent une hausse de la consommation. Ainsi, les ingénieurs et chercheurs étudient des procédés permettant de produire des blocs moteurs en fonte moins denses, tout en maintenant une résistance mécanique suffisante. Outre sa composition chimique, la structure cristallographique du métal est d'une importance capitale ; le graphite par exemple influe beaucoup sur les propriétés de la fonte, et constitue donc le point central des recherches.

A l'aide de la nano-tomographie [1], des chercheurs de l'Université de Sarrebruck (Sarre) sont désormais en mesure de prédire sous quelle forme le graphite est présent, et comment il influence la structure. L'analyse est similaire à la tomographie CT [2] employée dans l'imagerie médicale. L'objet n'est cependant pas scanné par tranches, mais il est décomposé méthodiquement par un faisceau ionique en lamelles nanométriques, puis balayé par un faisceau d'électrons. Les séries d'images ainsi saisies sont ensuite réassemblées par ordinateur afin d'établir une représentation de l'objet en 3 dimensions. Ce procédé, par son extrême précision, permet non seulement de déterminer la composition chimique, mais aussi de voir la structure cristallographique du métal.

L'analyse détaillée des résultats de la tomographie a permis aux chercheurs de déterminer comment ces structures tridimensionnelles influent sur le comportement du matériau, et comment elles peuvent se reconnaître, en fonction des conditions de mise en forme, sur les coupes habituelles en 2 dimensions. Ceci devrait faciliter le développement des pièces telles que les blocs moteurs ou les vilebrequins, soumises à de strictes restrictions de dimensionnement, en fournissant aux fonderies et à leurs clients un moyen de définir concrètement les exigences et de déterminer les procédés de mise en forme à appliquer pour atteindre les résultats recherchés.

Le projet a été financé par le Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF) et plusieurs entreprises, dont Volkswagen et Halberg Guss.

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[1] La tomographie est une technique d'imagerie qui permet de reconstruire le volume d'un objet à partir d'une série de mesures effectuées par tranche depuis l'extérieur de cet objet. Elle est appliquée notamment dans l'imagerie médicale, ainsi qu'en géophysique et en astrophysique.

[2] Tomographie CT ou scanner : technique d'imagerie médicale qui consiste à mesurer l'absorption des rayons X par les tissus puis, par traitement informatique, à numériser et reconstruire des images 2D ou 3D des structures anatomiques.

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- Frank Mücklich - Université de la Sarre, Centre Steinbeis d'ingénierie des matériaux / Material Engineering Center Saarland (MECS) - tél. : +49 681/302-70500 - email : muecke@matsci.uni-saarland.de
- Dr. Alexandra Hatton (née Velichko), Direction scientifique - J.D.Theile GmbH & Co. KG - tél. : +49 2304/757-131 - email : velichko@jdt.de

Code brève
ADIT : 64293

Dépêche idw, communiqué de l'Université de la Sarre - 24/08/2010 - http://idw-online.de/pages/en/news383436

Sebastian Ritter, sebastian.ritter@diplomatie.gouv.fr - http://www.science-allemagne.fr

BE Allemagne numéro 494 (1/09/2010) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/64293.htm