La société MOTA a été soutenue par CTIF pour développer un nouveau type d’échangeur thermique conçu avec de la mousse métallique régulière CastFoam®. La pièce a été présentée lors de l’exposition des CTI à Bercy le 21 juin. François Rochat, Responsable recherche et développement chez MOTA, nous détaille le contexte du projet et les avantages de cet échangeur thermique haute performance.

Présentation à Pascal Faure (DGE au premier plan à gauche) du prototype par François Rochat (MOTA au centre, cravate bleue) et Paul-Henri Renard (CTIF au centre, cravate rouge)

Quelle est l’expertise de la société MOTA ?

MOTA conçoit, fabrique et commercialise des systèmes de refroidissement à base d’échangeurs thermiques multitubulaires depuis 1968. Nous refroidissons les fluides des moteurs thermiques, des boîtes de vitesses et des transmissions mécaniques sur des applications marines et terrestres : bateaux, camions, bus, engins de chantiers, groupes électrogènes et diverses machines industrielles. Nous avons notre propre fonderie aluminium, ce qui nous permet de maîtriser tous les paramètres de conception de nos échangeurs pour offrir des systèmes complets et intégrés.

Lors de l’exposition des CTI à Bercy, vous avez présenté votre nouvel échangeur thermique haute performance développé en partenariat avec CTIF. Comment l’avez-vous conçu ?

Nous avons intégré dans cet échangeur thermique une nouvelle technologie : celle de la mousse métallique par voie de fonderie qui a été développée par CTIF.  Chez MOTA, nous nous intéressons à ce matériau qu’est la mousse métallique depuis une dizaine d’années et nous avons développé un savoir-faire spécifique en termes de dimensionnement et de simulation numérique pour être en mesure d’exploiter de façon optimale ses propriétés. Pour cela, nous avons travaillé dès 2008 en collaboration avec les laboratoires d’Aix Marseille Université. L’émergence du procédé d’obtention de mousse métallique de CTIF a été pour nous l’opportunité de mettre en œuvre nos travaux sur l‘aspect conception d’échangeur thermique et de poursuivre le développement de notre savoir-faire sur les aspects fabrication et intégration de la mousse dans un échangeur. Nous avons pour cela été accompagnés par CTIF dans le cadre du projet FOAM à partir de 2011. L’objectif était de réaliser un échangeur efficace et de valider ainsi notre savoir-faire depuis la conception jusqu’à la réalisation de ce type de pièce.

Qu’est-ce qui est particulièrement innovant dans cet échangeur thermique ?

L’intégration pertinente de la mousse métallique au sein d’une pièce de fonderie aluminium complexe. C’est une matière aux propriétés thermiques très intéressantes à condition d’être utilisée de façon intelligente au sein d’un échangeur. Aujourd’hui nous avons réalisé un échangeur thermique constitué d’une pièce de fonderie monobloc incluant de la mousse métallique. C’est ce qui nous permet de nous affranchir des assemblages mécaniques des technologies traditionnelles. On déplace ainsi la valeur ajoutée vers la fonderie en obtenant un gain économique et en conservant une haute performance.

Comment CTIF vous a t-il accompagné sur ce projet ?

Au sein de MOTA, nous avons des compétences solides en fonderie (nous fabriquons des échangeurs tous les jours avec des carters complexes en aluminium), mais l’intégration de la mousse était quelque chose de vraiment nouveau. C’est là qu’est intervenu CTIF, en nous aidant à intégrer de la mousse métallique dans une pièce de fonderie.

Concrètement, nous avons réalisé une formation d’une semaine à Sèvres aux côtés des ingénieurs de CTIF. A l’issu de cette formation, nous avons d’abord travaillé sur des pièces simples dans notre fonderie en nous appuyant sur le soutien technique de CTIF, puis nous avons appliqué ce nouveau savoir-faire sur un échangeur thermique en mousse métallique. CTIF nous a aidés à finaliser le prototype et à faire en sorte qu’il soit réalisable. La pièce a été coulée en février 2016.

Avez-vous déjà pu mesurer la performance de cet échangeur thermique ?

Tout à fait, nous avons réalisé des mesures et constaté qu’elles étaient conformes à nos prévisions. Nous nous sommes également rendu compte qu’il y avait encore des leviers d’amélioration, donc nous sommes assez optimistes pour le prochain !

A quels types d’applications se destine cet échangeur thermique ?

Il est destiné à refroidir l’huile sur un moteur ou une boite de vitesse et assurer ainsi la longévité de cet organe. Les applications potentielles sont diverses : transport terrestre, engins de chantier, moteurs industriels …

Quelle est la prochaine étape du projet ?

C’est le lancement de l’étude d’industrialisation complète. Notre échangeur actuel est un démonstrateur de laboratoire qui a été conçu pour des besoins de caractérisation. Il est encore assez volumineux mais on pourrait vraiment gagner en compacité en se lançant dans un développement industriel plus abouti. Pour cela, nous avons besoin de financements et de partenaires qui nous aident à passer du prototype à un produit industriel. L’idéal serait de trouver également un client partenaire qui accepte de nous accompagner dans cette phase d’industrialisation…