Les publications 2015 de la revue Traitements et Matériaux

L’innovation, une clé  pour la sauvegarde de notre planète
à l’aube de la Conférence des Nations Unies sur les Changement Climatiques COP21/CMP21, dont le but avoué est d’aboutir à un accord contraignant et global afin de freiner les dérèglements climatiques, l’innovation technologique représente une des solutions pour la sauvegarde de notre planète. La communauté scientifique, ainsi que les PME et les groupes industriels s’emploient quotidiennement à développer de nouvelles technologies permettant de limiter l’impact sur l’environnement.  Ainsi, le vide et ses applications sont une des voies qui permettent et permettront de proposer des solutions alternatives pour développer des systèmes certes innovants mais également propres. En effet, de plus en plus d’utilisateurs de solutions par voie humide tendent à remplacer, ou tout au moins limiter,  ces technologies par l’utilisation de solutions sèches comme le dépôt de couches minces.
Utilisé depuis des dizaines d’années dans l’industrie du semi-conducteur, le dépôt de couches minces voit aujourd’hui le nombre de ses secteurs d’activités croître de façon exponentielle. En effet, on note des applications du vide dans quasi chaque appareil de la vie quotidienne :
• couches optiques : ophtalmiques (lunettes), spatiales (miroirs, filtres), écrans ;
• revêtements tribologiques : optimisation de la durée de vie (outils de coupe, moules), limitation des frottements (optimisation des performances et réduction de la consommation de carburants pour l’automobile) ;
• colorisation par couches minces : industrie du luxe ;
• couches bio-compatibles (implants), fonctionnalisation de surfaces (catalyses) : utilisées dans le médical ;
• dispositifs photovoltaïques, batteries : industrie de l’énergie ;
• tissus « intelligents » : dans l’industrie textile…
Il faut également souligner que ce domaine, en plein essor, participe favorablement à la compétitivité nationale, notamment en valorisant l’emploi et la formation dans l’industrie du vide. Ainsi, le traitement de surfaces représente une activité d’avenir dont les débouchés sont vastes et plus que prometteurs.

Gaël Ducret, ingénieur commercial, Alliance Concept

Le règlement Reach, levier(s) de compétitivité ?
Les débats sur le besoin de renforcer la réglementation sur les produits chimiques afin d’assurer un niveau élevé de protection de la santé humaine et de l’environnement ont débuté en 1999 ; cela fait donc plus de 15 ans que les principes du règlement Reach sont posés : 
• amélioration des connaissances sur les produits chimiques et les risques associés, 
• transparence,
• responsabilité des industriels.

Bien que l’ensemble des mécanismes prévus dans ce règlement n’aient pas encore été activés dans leur intégrité (Enregistrements qui se terminent en 2018, Autorisations qui se déploient progressivement), nous commençons à entrevoir comment, au-delà de la protection de la santé humaine et de l’environnement, ce règlement permet aussi d’améliorer la compétitivité de l’industrie européenne et sa capacité d’innovation. Cela tient au mécanisme suivant : face aux challenges à relever quand il faut abandonner l’usage de substances particulièrement efficaces et donc remettre en cause des procédés largement éprouvés, les acteurs de la supply chain n’ont pas d’autre choix que de rompre le cloisonnement actuel : on voit ainsi se constituer des consortiums où tous les niveaux de la chaine de valeur sont présents et dans lesquels toutes les questions sont abordées, et pas seulement les aspects techniques. Chacun y participe avec ses attentes et ses enjeux, et les compromis qui en résultent permettent d’envisager une performance optimisée, sur le plan technique parce que les cahiers des charges sont le résultat d’itérations et sur le plan industriel et commercial, et donc stratégique, parce tous les acteurs impliqués y trouvent un bénéfice. Ces mécanismes sont certainement favorables à une optimisation des solutions qui sont mises en place, ainsi qu’à leur durabilité. Cette nécessité de mettre en place des collaborations décloisonnées contribue ainsi à la compétitivité de l’industrie européenne, en la rendant plus « agile ».La limite de l’exercice est dans la capacité à sortir du cadre : nous sommes en effet tentés de rester dans les domaines que nous connaissons, par exemple les technologies de surface qui viennent apporter des performances à des pièces après leur fabrication. L’émergence des productions additives permet certainement d’étendre encore le décloisonnement en ajoutant les performances des traitements de surface pendant les phases de production des pièces.

Pascal Frou, chef de projet Reach, Safran.

A3TS et IFHTSE, pour une vision internationale 
L’A3TS (Association de traitement thermique et de traitement de surface) est un relais national incontournable pour tous les acteurs impliqués de près ou de loin dans la science des traitements des matériaux. De par sa solide organisation, expérimentée depuis sa fondation en 1969, et sa perpétuelle optimisation par ces membres actifs, c’est un organisme essentiel en France, au service de la promotion des technologies et de la diffusion des connaissances techniques et scientifiques. Cette vision nationale forte de l’A3TS s’est progressivement élargie au fil du temps vers les associations sœurs d’autres pays européens. Plus récemment, la mondialisation ou la globalisation des affaires a poussé l’association à devenir membre d’une instance encore plus internationale : l’IFHTSE (International federation for heat treatment and surface engineering). L’IFHTSE est un réseau unique au monde dans le secteur des traitements thermiques et de surface des métaux. En mai 2015, la Fédération a organisé conjointement avec l’Association italienne de métallurgie, son 22e congrès à Venise (Italie) avec le congrès européen du traitement thermique qui fut un grand succès, réunissant plus de 260 participants. En avril 2016, l’IFHTSE organisera son 23e congrès à Savannah en Géorgie aux USA, conjointement avec l’Association de traitement thermique de l’ASM (American society of metals). Parmi les thèmes sélectionnés, notons la fabrication additive, les processus de contrôle et de prédiction des atmosphères, les technologies de revêtements, la métallurgie numérique, le contrôle des contraintes résiduelles, les traitements cryogéniques, l’analyse de rupture…
Après Munich en 2014, Venise en 2015, et Savannah USA en 2016, le futur congrès international sur le traitement thermique et l’ingénierie des surfaces aura lieu en France, à Nice en 2017. Cet événement est organisé par l’A3TS et l’IFHTSE, en étroite collaboration avec les principales associations européennes et mondiales du traitement thermique. Son organisation, déjà en cours, va nécessiter une forte contribution des adhérents. Les thèmes sont volontairement larges afin de permettre à toutes les disciplines liées à nos métiers de s’exprimer et de présenter leurs derniers développements. Les traitements thermiques relatifs aux opérations de trempe et revenu, des matériaux métalliques sont incontournables. Les aspects de modélisation, simulation thermique, transformations de phases et contraintes résiduelles sont privilégiés. Les innovations en termes de nouveaux aciers pour traitement thermique, milieux de trempe gazeux ou liquides, moyens de contrôle qualité et d’investigation après traitement, moyens de pilotage des procédés en continu sont d’un grand intérêt. Le domaine des post-traitements thermiques de pièces réalisées par fabrication additive est un sujet très en pointe et attendu. Le secteur des traitements de surface innovants et propres et des traitements à usage tribologique ne seront pas en reste puisqu’ils feront l’objet d’une session à part entière. Les propositions de résumé seront possibles dès octobre 2015 et ouvertes jusqu’à fin septembre 2016. Ne pas manquer ce rendez-vous unique.

Patrick Jacquot, vice-président de l’IFHTSE 

Cinq événements majeurs à Saint-étienne
L’A3TS (Association des traitements thermique et des traitements de surface), la SFV (Société Française du Vide)  et le Pôle de Compétitivité Materalia se sont réunis pour mettre sur pied la Semaine du Vide et du Traitement des Matériaux du 1er au 5 juin 2015, une manifestation diversifiée associant des conférences scientifiques, des exposés industriels, un salon technologique et son forum et des rencontres conviviales. La ville de Saint-étienne accueillera cet événement, dans son zénith reconfiguré pour l’occasion. D’ores et déjà, un beau succès d’audience est promis à cette manifestation qui réunira dans une unité de lieu et pendant la même semaine le 42e congrès annuel de l’A3TS, le 20e colloque international sur les plasmas (CIP), Intersurfaces 2015 et l’exposition SVTM dont l’offre de stands était entièrement placée dès le mois de mars, avec l’occasion de célébrer le 25e anniversaire de la formation TechViMat de l’IUT de Saint-étienne / Université Jean Monnet. Saint-Etienne, ville dont le passé est associé aux industries extractives et manufacturières, a su développer plus récemment un écosystème original associant les hautes technologies dans le domaine des matériaux et les disciplines du design. Avec la recette à succès de mise en réseaux de formations professionnelles, d’écoles supérieures, de laboratoires de recherche universitaires et industriels et d’acteurs industriels réunissant une myriade de PME autour d’entreprises de taille intermédiaires (ETI) développant des stratégies associant innovation, ciblage de marchés porteurs et internationalisation. La semaine du vide et des traitements des matériaux mettra particulièrement en lumière les contributions des technologies des matériaux et des surfaces pour répondre aux besoins essentiels des grandes filières industrielles des transports, de l’énergie, de la défense, des équipements industriels, de la santé… : efficacité énergétique par le développement de solutions de contact réduisant les frottements, fonctionnalisation de surfaces métalliques et non métalliques, protection par dépôts d’organes mécaniques destinés à être opérés dans des conditions d’usage de plus en plus sévère, intégration de nouvelles générations de matériaux et alliages,… Adressant ainsi des problématiques de filières diversifiées, le monde de la mécanique poursuit sa mutation vers l’excellence des fonctions proposées aux concepteurs de systèmes industriels. Aucun bassin industriel n’était mieux placé que le bassin stéphanois pour accueillir ces manifestations appelées à toucher des publics diversifiés. Ce brassage de public est l’assurance de générer cette fameuse fertilisation croisée entre filières, élément précurseur de sauts technologiques.

Pierre BRUCHET, président de l’A3TS

La mondialisation, un constat, pas une fatalité

Dans les années 60 et 70 des dizaines de constructeurs français étaient répertoriés dans les annuaires professionnels. Aujourd’hui, le Cisma, syndicat des équipements pour la Construction, les Infrastructures, la Sidérurgie et la Manutention en France, compte ses adhérents français, constructeurs de fours, sur les doigts d’une seule main. Que s’est-il donc passé au cours de ces quarante dernières années ? Lorsque l’on cherche à expliquer cette situation, un mot revient sans cesse : globalisation. En langue française : mondialisation. Les marchés sont désormais ouverts et les distances ne sont plus un frein aux consultations de sociétés venues de pays lointains, y compris d’Asie et des Amériques. Le langage et les difficultés de communication ne sont désormais plus un frein pour recevoir les commerciaux de ces sociétés étrangères. Les jeunes, et moins jeunes, ingénieurs français ont fait beaucoup de progrès pour dialoguer dans un anglais technique compréhensible par leurs interlocuteurs. Pour ne rien arranger, la situation économique en France n’a pas été très bonne ces dernières années, même les chiffres officiels montrent un fort tassement. La production sur le marché intérieur a enregistré une réelle stagnation ces dernières années. La production française à destination de l’exportation, qui est la seule source d’espoir, a enregistré fin 2012 un retrait de 6,7 % en phase avec la contraction de l’économie mondiale. Fort heureusement, 2014 n’aura pas été une trop mauvaise année pour les entreprises. Le chiffre d’affaires de la profession a légèrement augmenté de l’ordre de 2 %. Les dépenses d’équipement sont restées bien orientées dans quelques secteurs comme les transports, l’aéronautique et l’énergie. Ces secteurs représentent parfois plus des deux tiers du chiffre d’affaires total des entreprises. Un autre élément à prendre en compte est la technicité et les moyens de production qui exigent une taille critique qui a rarement été atteinte par les constructeurs de l’hexagone. L’adossement à un grand groupe international a cependant été utilisé avec succès pour permettre de continuer à produire français. Dans le même temps, le regroupement des clients pour former de grands groupes internationaux compétitifs a été similaire, et face à ces groupes, il devient maintenant difficile pour une société de petite taille voire de taille moyenne d’être crédible face à ce type de clients qui bien avant de recevoir des offres, demandent au minimum les bilans financiers des trois dernières années ! Il reste que la créativité et l’émergence de nouvelles technologies peuvent permettre un rebond. Espérons-le pour notre pays et notre jeunesse.

Philippe Cazenave, représentant en France de Seco Warwick

2015 sera Reach en émotions

Les traitements de surface ont toujours été en perpétuelle évolution pour l’amélioration de la durabilité, des propriétés tribologiques, ou tout simplement de l’aspect cosmétique des produits manufacturés. Dans cette recherche de la performance, l’aspect environnemental a souvent été pris en compte a posteriori et de manière curative afin de ne pas priver l’industriel de toutes les potentialités d’amélioration. Bien que les directives VHU (véhicule hors d’usage) et DEEE (déchets d’équipements électriques et électroniques) nous aient rappelés à l’ordre sur la prise en compte des données environnementales en amont des axes de développement des produits industriels, celles-ci ont permis de préserver les filières industrielles de recyclage de certains produits comme le chrome VI, le cadmium, le plomb et le mercure. Ces directives ne concernant que des secteurs d’activités spécifiques et identifiés, comme le secteur automobile ou l’industrie électrique. Dans ces conditions, les transitions industrielles, entre la publication des directives et l’élimination  des substances citées sur les pièces, ont duré environ dix ans, entre les travaux de recherche, l’industrialisation et la qualification des solutions. 
La réglementation Reach (registration, evaluation, authorization and restriction of chemicals) couvre maintenant de très grandes listes de substances. L’actualité industrielle des traitements de surface vit aujourd’hui au rythme de la parution, environ deux fois par an, des listes de substances candidates qui seront  soumises à une autorisation. Ces listes dictent aux chercheurs les orientations de leurs travaux pour tenir ces échéances. La démarche absorbe une grande partie des ressources de R&D, que ce soit dans la filière des traitements de surface ou dans tous les services chargés de la requalification des produits et des procédés. Les premières demandes d’autorisation qui concernent directement les traitements de surface seront déposées à l’Agence européenne des produits chimiques (European chemicals agency, ECHA) pour les sels de chrome, en mars 2016. Ces sels de chrome sont utilisés dans l’élaboration de nombreux revêtements et couches de conversion pour des usages fonctionnels comme le chromage dur, l’anticorrosion pour les conversions sur cadmium et aluminium et les applications décoratives pour le chromage décoratif et la métallisation des matières plastiques. L’année 2015 sera donc décisive dans les choix des solutions de substitution qui conduiront les professionnels des traitements de surface à ne pas faire de demande d’autorisation. Car il ne leur restera alors qu’environ deux ans en décembre, pour industrialiser et qualifier les solutions retenues ou trois mois pour monter un dossier de demande d’autorisation d’usage temporaire. Il faut s’attendre à ce que 2015 soit riche (Reach) en solutions et probablement en rebondissements.

Frédéric Raulin, chef de produit protection et responsable des relations avec les donneurs d’ordres