SES N 3131 Pièces moulées en alliage d'aluminium et pièces moulées sous pression

Développée par Suzuki Motor Corporation dans le cadre des normes relatives aux matériaux en aluminium, la norme « SES N 3131 Pièces moulées et moulées sous pression en alliage d'aluminium » décrit les propriétés, les exigences de qualité et les conditions d'utilisation des pièces moulées et moulées sous pression en alliage d'aluminium utilisées dans les applications automobiles et industrielles.

Les pièces moulées en alliage d'aluminium sont des composants obtenus en versant des alliages d'aluminium en fusion dans des moules où ils se solidifient pour prendre les formes souhaitées. Les principales méthodes sont les suivantes :

Moulage en sable : du métal en fusion est coulé dans un moule en sable. Ce procédé convient aux pièces grandes et complexes, mais la qualité de surface est seulement moyenne.
Moulage par gravité (ou moulage en moule) : l’aluminium en fusion est versé dans un moule métallique permanent. Ce procédé offre une meilleure précision dimensionnelle et une meilleure qualité de surface.
Moulage sous pression : L’aluminium en fusion est injecté sous haute pression dans des moules en acier. Idéal pour la production en grande série de pièces automobiles de précision.

Les alliages d'aluminium sont largement utilisés dans les composants automobiles en raison de plusieurs avantages importants :

Léger : l’aluminium pèse environ un tiers du poids de l’acier. Réduire le poids d’un véhicule améliore son rendement énergétique et diminue ses émissions de dioxyde de carbone.
Rapport résistance/poids élevé : Certains alliages d’aluminium offrent d’excellentes propriétés mécaniques adaptées aux composants structurels.
Résistance à la corrosion : Elle forme une couche d'oxyde naturelle qui assure une protection contre la corrosion environnementale.
Conductivité thermique : Dissipation thermique efficace, idéale pour les composants du moteur.
Recyclabilité : L’aluminium est hautement recyclable, ce qui favorise la durabilité de la production automobile.

Les alliages d'aluminium typiques couramment utilisés dans la fonderie automobile comprennent :

Alliages aluminium-silicium : Excellente aptitude au moulage, résistance à la corrosion et résistance mécanique modérée. Couramment utilisés dans les blocs-moteurs et les culasses.
Alliages aluminium-silicium-cuivre : résistance mécanique supérieure, adaptés aux composants soumis à des charges élevées.
Alliages aluminium-magnésium : Bonne résistance à la corrosion ; couramment utilisés pour les panneaux de carrosserie ou les composants structurels.

Les composants automobiles moulés sous pression les plus courants comprennent :

blocs-moteurs et culasses
carters de transmission
Supports et composants de suspension
Carter pour boîtes de vitesses et batteries de véhicules électriques.

Les pièces moulées en aluminium doivent répondre à des normes de qualité rigoureuses pour garantir leur fiabilité :

Propriétés mécaniques : La résistance à la traction, la limite d’élasticité et l’allongement doivent satisfaire aux exigences de conception.
Maîtrise des défauts : La porosité, les fissures et les inclusions sont minimisées grâce à des techniques de coulée avancées.
Contrôles non destructifs : l’examen aux rayons X et les contrôles par ultrasons permettent de détecter les défauts internes.
Traitement thermique : Certains alliages subissent un traitement T5 ou T6 pour augmenter leur résistance.

En résumé, les pièces moulées en alliage d'aluminium, notamment sous pression, constituent le fondement de l'ingénierie automobile moderne. Alliant légèreté, haute résistance et précision de fabrication, elles permettent de produire des véhicules plus performants, plus sûrs et plus respectueux de l'environnement. Avec l'évolution des technologies automobiles, le rôle du moulage d'aluminium ne cesse de s'étendre, en particulier dans les véhicules électriques et hybrides.

La norme SES N 3131 est une norme de matériau conçue pour les pièces moulées en alliage d'aluminium. Elle couvre les méthodes suivantes :

moulage au sable
Moulage sous pression (moulage sous pression par gravité)
moulage sous pression

Le moulage sous pression est un procédé de fabrication dans lequel du métal en fusion est injecté dans un moule sous haute pression. Il présente les caractéristiques suivantes :

Yüksek üretim hızı
Formes à parois minces et complexes
Bonne qualité de surface.
Haute précision dimensionnelle

L'aluminium est l'un des matériaux les plus couramment utilisés pour cette méthode.

Les exigences techniques de la norme SES N 3131 sont les suivantes :

Composition chimique :
Alliages aluminium-silicium, aluminium-silicium-cuivre et aluminium-magnésium
Limites des éléments d'alliage
Limites d'impuretés (telles que le fer et le zinc)

Les alliages aluminium-silicium sont les plus couramment utilisés dans l'industrie automobile.

Propriétés mécaniques : Cette norme limite généralement les propriétés suivantes :
Résistance à la traction
Limite d'élasticité
Allongement (pourcentage)

Valeurs typiques des matrices de pression :

Résistance à la traction : 250–310 MPa

Débit : 130–165 MPa

Qualité du moulage :
limites de porosité (pores)
Contrôle des fractures, des vides et des inclusions.
Exigences en matière de radiographie et de contrôle non destructif
Tolérances dimensionnelles et géométriques :
Tolérances des pièces
Actions de transaction
surfaces de démoulage
Qualité de surface :
Limites de rugosité
Adéquation du revêtement/de la peinture
Critères de déficience visuelle
Traitement thermique (facultatif) : Pour certains alliages :
États de traitement thermique T5 et T6
Amélioration des propriétés mécaniques
Tests et validation :
Essai de traction
Test de dureté
examen métallographique
Test d'étanchéité

Dans l'industrie automobile, les pièces qui sont généralement conformes à la norme SES N 3131 comprennent les suivantes :

Moteur et groupe motopropulseur
Culasse
pièces du bloc moteur
carters de transmission
Châssis et structure :
supports
Composants de suspension
Électricité / électronique
boîtiers d'unité de commande de moteur
Boîtiers de batterie (dans les véhicules électriques)

La norme SES N 3131 est requise pour les pièces moulées en alliage d'aluminium et les pièces moulées sous pression dans l'industrie automobile pour plusieurs raisons essentielles :

Elle garantit une qualité constante : les pièces moulées en aluminium sont utilisées dans des composants automobiles essentiels tels que les blocs-moteurs, les carters de transmission et les supports structurels. Cette norme définit les éléments suivants :
limites de composition chimique (pour garantir des propriétés d'alliage appropriées)
propriétés mécaniques (résistance à la traction, limite d'élasticité, allongement)
Tolérances aux défauts (porosité, fissures, débris)
Sécurité et fiabilité : Les pièces automobiles en aluminium moulé sous pression sont souvent soumises à des contraintes mécaniques élevées ou fonctionnent à des températures élevées. Cette norme garantit les éléments suivants en matière de sécurité des passagers et de fiabilité du véhicule :
Les composants peuvent supporter les tensions de fonctionnement.
Pour éviter les casses ou les dysfonctionnements, les défauts sont minimisés.
Les composants critiques pour la sécurité conservent leur intégrité.
Elle facilite la production en grande série : le moulage est un procédé de production à grande vitesse. Cette norme garantit ce qui suit :
Tolérances pour la précision dimensionnelle
Directives relatives au traitement et à la finition des surfaces.
critères de traitement thermique et d'essai
Favorise la conception de véhicules légers : la réduction du poids est un objectif clé de l’ingénierie automobile moderne. Utilisation d’alliages d’aluminium :
Il réduit le poids du véhicule et améliore son rendement énergétique.
Elle améliore l'autonomie et les performances thermiques des batteries des véhicules électriques.
Interchangeabilité entre fournisseurs : Les constructeurs automobiles s’approvisionnent en pièces en aluminium auprès de multiples fournisseurs dans le monde entier. Cette norme garantit les points suivants :
Les pièces répondent aux mêmes critères de performance.
Les composants sont interchangeables, ce qui réduit les problèmes d'assemblage.
Le contrôle qualité est uniforme tout au long des chaînes d'approvisionnement mondiales.
Elle permet de réduire les coûts et les reprises : cette norme définit des exigences strictes en matière de fonderie, de produits chimiques et d'essais.
Les taux de rejet dus aux erreurs diminuent.
Les coûts de post-traitement et de retraitement sont réduits.
La planification de la production est plus prévisible.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés dont ils ont besoin et les accompagne dans la mise en place, l'implémentation et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme SES N 3131.