Les matériaux d’isolation thermique pour équipements lourds offrent une protection contre les températures élevées qui peuvent provoquer la surchauffe des moteurs, l’évaporation des fluides automobiles, la défaillance des batteries et des composants électroniques et la fatigue des opérateurs. Ils peuvent être utilisés individuellement ou combinés avec d’autres types d’isolation thermique ou acoustique et appliqués sur des surfaces avec du ruban adhésif sensible à la pression (PSA).
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Matériaux d’isolation thermique
La chaleur ne reste pas immobile. Elle se déplace des objets les plus chauds vers les plus froids. Dans les équipements lourds fonctionnant au diesel, la chaleur circule du bloc moteur vers d’autres parties du compartiment moteur. Sans isolation thermique sur le pare-feu, la chaleur peut également se déplacer dans l’habitacle. Dans les véhicules électriques (VE), la chaleur circule depuis la batterie, en particulier lors d’une charge importante ou d’une accélération rapide.
Valeur-R
La valeur R d’un isolant thermique mesure sa résistance au flux thermique. Les valeurs R sont exprimées en unités d’épaisseur, et des valeurs R plus élevées indiquent une plus grande résistance thermique. Par exemple, disons qu’un matériau d’isolation thermique a une valeur R de 3,5 par pouce. Si vous installez 4 pouces de ce matériau, la valeur R totale est de 14 car 3,5 x 4 = R-14.
Épaisseur
Qu’elle soit mesurée en pouces (po) ou en millimètres (mm), l’épaisseur ne se résume pas à la simple résistance au flux thermique. Si vous comblez un vide dans le compartiment moteur, vous avez besoin d’un matériau d’isolation thermique qui comblera complètement le vide tout en évitant la déformation permanente due à la compression qui se produit lorsqu’un matériau est comprimé pendant une période spécifique sous une certaine température et une certaine charge.
Résistance à la traction
La résistance à la traction est la quantité maximale de contrainte qu’un matériau peut supporter avant de se briser lorsqu’il est tiré ou étiré. Dans les équipements lourds, les matériaux d’isolation thermique ayant une résistance à la traction plus élevée sont moins susceptibles de se déformer en raison des vibrations, de la pression ou du mouvement. La plus grande intégrité structurelle de ces matériaux empêche également la formation d’espaces qui pourraient affecter les performances d’isolation.
Densité
Les matériaux à faible densité offrent une meilleure isolation thermique. En effet, ils contiennent plus d’air, qui présente une résistance thermique relativement élevée et une conductivité thermique (TC) relativement faible, une mesure de la capacité à transférer la chaleur. En termes simples, moins un matériau est dense, mieux il isole en emprisonnant l’air, un mauvais conducteur de chaleur.
Gamme de température et résistance au feu
La gamme de températures d’isolation thermique correspond à la plage de températures à laquelle un matériau fonctionnera de manière optimale et sans dégradation ni perte significative de ses propriétés. Il s’agit essentiellement de la gamme comprise entre les températures d’utilisation les plus basses et les plus élevées. Cependant, tous les matériaux haute température ne sont pas résistants au feu. Veillez donc à comparer vos exigences d’inflammabilité aux propriétés d’un matériau.
Types de matériaux d’isolation thermique
Types de matériaux d’isolation thermique
- Caoutchouc mousse
- Feuilles métalliques
- Tissus et fibres métallisés
- Matériaux composites
Matériaux en caoutchouc mousse
Les matériaux en caoutchouc mousse pour l’isolation thermique incluent les options suivantes:
- Le polyuréthane (PUR) présente une excellente résistance thermique.
- Le polyisocyanurate (PIR) résiste à la chaleur et présente une meilleure résistance au feu que le PUR.
- Le polystyrène extrudé (XPS) résiste à la chaleur, à l’humidité et à la surcompression.
- Le polystyrène expansé (EPS) est à la fois léger et économique.
- Le phénolique combine une bonne résistance à la chaleur avec une excellente résistance au feu.
- La mélamine est ignifuge et résiste aux températures élevées.
Ces matériaux cellulaires sont fournis sous forme de mousses à cellules fermées qui contiennent de minuscules poches d’air emprisonné. En pratique, cet air contribue à réduire les transferts de chaleur. Cependant, l’air transfère toujours une certaine quantité de chaleur – et peut-être trop pour que l’électronique du moteur ou de la cabine puisse la gérer, ou pour que les opérateurs d’équipements lourds puissent la supporter.
C’est pourquoi les ingénieurs choisissent des matériaux en caoutchouc mousse avec une valeur R plus élevée et plus prévisible que l’air. Les valeurs R de l’air sont très variables, et la quantité d’espace d’air, la température de l’air et la quantité d’humidité dans l’air sont tous des facteurs.
Feuilles métalliques, tissus et fibres métallisés et matériaux composites
Les métaux sont un bon choix pour l’isolation thermique, car ils peuvent résister à des températures élevées et réfléchir la chaleur. Pour les équipements lourds, de fines feuilles métalliques peuvent être combinées à d’autres matériaux pour former des boucliers thermiques. L’isolation thermique fabriquée à partir de feuilles d’aluminium peut également être appliquée ailleurs, par exemple avec des déflecteurs de moteur ou de silencieux.
Les feuilles métalliques fines ne réfléchissent pas autant de chaleur que les plaques métalliques épaisses, mais elles sont rentables et peuvent être combinées à d’autres matériaux pour une solution complète de gestion thermique. Par exemple, une feuille d’aluminium laminée sur un caoutchouc mousse peut créer un produit qui résiste aux températures élevées, réfléchit la chaleur et est un mauvais conducteur d’énergie thermique.
Les tissus et fibres métallisés sont également utilisés pour l’isolation thermique. Par exemple, le tissu en fibre de verre ‘aluminisé’ est utilisé avec les couvercles d’échappement des moteurs. Les fibres métallisées sont constituées de polymères, un groupe de matériaux qui comprend les caoutchoucs, et sont recouvertes de métal. Pour répondre aux exigences spécifiques de l’application, vous pouvez sélectionner des tissus et fibres métallisés de différentes densités et épaisseurs.
L’isolation thermique est également réalisée en fibre de verre, un type de matériau composite à structure matricielle. Dans cette matrice, les fibres de verre sont noyées dans une résine telle que le polyester, l’époxy ou le vinylester. Cette résine maintient les fibres ensemble et, selon sa composition chimique, peut résister à une chaleur élevée et même au feu. Le verre étant un mauvais conducteur de chaleur, les fibres de verre assurent une isolation thermique.
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Elasto Proxy fournit les matériaux d’isolation thermique dont les fabricants d’équipements lourds ont besoin. Nous proposons également des produits prêts à installer pour la gestion thermique et des solutions faites sur mesure pour les défis spécifiques à chaque application. Nous pouvons stocker vos matériaux ou produits finis dans nos entrepôts, et Elasto Proxy peut équiper et emballer vos pièces dans l’ordre d’assemblage.
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