Le consortium AZL commence à fabriquer des variantes de manchons de rotor en CFRP ainsi que les équipements nécessaires pour les tester.
EV Engineering News
Publié le 6 août 2026 par Chris Ruoff & classé dans Newswire, The Tech.
Un consortium industriel coordonné par AZL Aachen met en œuvre de manière pratique une méthode d’évaluation systématique des manchons de rotor en plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP), en comparant les concepts de montage par pression et de bobinage direct ainsi que plusieurs méthodes de fabrication et systèmes matériels. Le groupe développe également et valide les méthodes de caractérisation qu’il utilisera pour évaluer les propriétés mécaniques, thermiques et la résistance aux charges à long terme.
Les manchons en CFRP sont montés sur les rotors des moteurs à haute vitesse afin de maintenir les aimants en place face aux charges centrifuges ; ils sont précontraints afin de rester serrés lorsque le rotor se dilate en service.
La comparaison utilisera deux stratégies de conception — des manchons press-fit et un enroulement direct sur le rotor — ainsi que trois méthodes de fabrication : l’enroulement par filament humide, l’enroulement towpreg et l’enroulement avec bande thermoplastique. Un rotor de référence ayant une vitesse de surface d’environ 200 m/s permettra d’éviter que les différences entre les matériaux et les procédés ne soient masquées par des hypothèses de conception incohérentes.
Le volet matériel du programme compare les solutions haut de gamme aux matériaux industriels offrant un bon rapport coût/performance. Selon l’entreprise, des grades haut de gamme sont souvent choisis en raison de leur sécurité technique, faute de données comparatives fiables sur la performance supplémentaire obtenue pour chaque coût additionnel. Le spectre des fibres de carbone s’étend des grades industriels économiques aux fibres à haute performance, présentant différents niveaux de rigidité et de résistance, ainsi que des prix correspondants. Du côté de la matrice, le consortium étudie les résines époxyes et plusieurs polymères thermoplastiques, dont les propriétés mécaniques, surtout proches des limites de température autorisées, influencent non seulement la résistance, le maintien de la contrainte préalable et le comportement à long terme, mais aussi les fenêtres de traitement, les temps de cycle, la capacité de production et le coût total.
Le consortium développe un test à disque divisé adapté, une mesure de pré-stress, un banc d’essai à charge radiale non rotative, ainsi que des essais en haute température et sur de longues durées. Chaque méthode est conçue, analysée, optimisée et validée au sein du projet, ce qui, selon AZL, permet de créer une chaîne d’évaluation couvrant différents types de matériaux, niveaux de température et cas de charge.
Le projet évalue également les capacités de production, les chaînes de traitement et les coûts ; l’analyse économique couvre le parcours allant de la matière première au rotor fini muni d’enveloppe. L’utilisation optimale des matériaux fait l’objet d’une attention particulière, car elle influence l’épaisseur des parois, l’expansion du rotor, l’écart d’air et, en fin de compte, les performances globales du moteur.
Les partenaires du Projet de Partenariat Conjoint reçoivent une matrice d’évaluation comparative, des corrélations issues de l’ingénierie assistée par ordinateur (CAE) pour les essais, des comparaisons de coûts, une évaluation des coûts de production, des critères de sélection des matériaux, des recommandations selon le type de moteur ainsi qu’une méthodologie d’essai validée. Les valeurs spécifiques, les classements et les conclusions relatives aux matériaux ou aux processus restent confidentiels au sein du consortium, tandis que de nouveaux partenaires peuvent encore influencer les campagnes d’essai restantes et les méthodes de caractérisation.
« Le Projet de Partenariat Conjoint a été conçu comme une plateforme de prise de décision partagée : il met en relation les utilisateurs de moteurs électriques, les fabricants et les développeurs avec l’industrie des composites et crée une base solide pour évaluer les matériaux, les conceptions et les technologies de fabrication du point de vue tant technique que économique », a déclaré Philipp Fröhlig, chef des services industriels d’AZL.
Source : AZL Aachen
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