Les publications 2017 de la revue Traitements et Matériaux

Quid de l’évolution dans le monde des solutions de surface

Plus que jamais, la complexité croissante gravitant autour des problématiques de surface rend ce monde et leurs solutions encore plus fascinants. Historiquement, les contraintes auxquelles les différents acteurs se sont confrontés étaient liées principalement à celles du système tribologique concerné ainsi que les limitations du substrat. La compréhension de la problématique, dans bien des cas empirique, permettait cependant aux plus innovants de développer une solution client performante afin de répondre, voire d’anticiper les demandes du donneur d’ordres. On peut citer en exemple de cet « empirisme créatif », les premières mises en applications industrielles des couches minces en milieu lubrifié il y a une vingtaine d’années. Les bénéfices tribologiques étaient connus et confirmés mais ils n’étaient alors pas expliqués complètement scientifiquement. De nos jours, la mise reste la même : fournir une solution industrielle compétitive répondant au cahier des charges. Cependant, la partie s’est enrichie de nouvelles cartes qui pourront à terme redistribuer le jeu et accroître encore la dynamique actuelle. À titre d’exemples, ces « nouvelles cartes » sont des procédés spécifiques et très innovants de finition de surface. Nous pouvons de nos jours parler de véritable « définition » de surface par un ensemble de procédés : avant dépôt, et après dépôt. Les clefs de la performance technico-économique d’une solution de surface dépassent de nos jours la seule étape de déposition des couches.
Aussi, les contraintes physico-chimiques classiques ainsi qu’environnementales deviennent plus exigeantes et stimulent le marché afin d’amener de nouvelles solutions. On commence notamment à voir des couches minces de quelques microns se positionner dans des applications extrêmes de corrosion, de température et/ou d’abrasion. Il y a encore une décennie, les solutions techniques disponibles n’avaient pas encore atteint ce niveau de maturité et étaient couvertes par des systèmes de couches épaisses. Réciproquement, on voit émerger de nouvelles alternatives performantes en projection thermique dans des applications traditionnellement couvertes jusqu’alors par des couches minces comme dans le monde des outils de forme ou de coupe. La pléthore d’exemples montre les nouveaux degrés de liberté qui s’ouvrent à nous. L’innovation technique des traitements de surface a encore de magnifiques pages à écrire.
Par ailleurs, le monde s’emballe avec l’IoT (Internet of Things), l’industrie 4.0, ainsi que l’inévitable impression 3D. Certes ces concepts planent au-dessus de nos têtes, mais leurs impacts, dans notre industrie, en sont encore à leurs balbutiements. Les traitements de surface par voie sèche intègrent de gros efforts de R&D pour apporter dans le futur les performances de surface à ces véritables nouveaux matériaux que sont les « imprimés » 3D. Les acteurs qui réussiront le mieux à « flairer » ces changements technologiques, à repérer les modèles de business adéquats et qui seront capables de les intégrer au sein de leur chaîne de création de valeur seront ceux qui demain auront construit un positionnement gagnant. Toutes ces (r)évolutions vont stimuler le marché et recentrer encore plus le client au cœur de nos entreprises.
En conclusion, au-delà des contraintes physiques imposées à nos solutions techniques, viennent s’ajouter de nouveaux degrés de libertés encore à découvrir, qui rendent notre métier de service toujours plus passionnant.

Dr.-Ing. David Franz, président Oerlikon Balzers France & Regional Executive – Europe West

Les avancées transfilières portent l’innovation

Réduction de la masse des produits, des coûts de production et de process, de l’impact écologique des produits tout au long de leur cycle de vie… autant d’enjeux de premier ordre pour le développement de notre industrie. Une partie de la réponse se trouve dans l’innovation dans les domaines des procédés et des matériaux. Durant les 30 dernières années nous avons vu l’industrie, et l’aéronautique en particulier, se transformer avec l’introduction de nouveaux matériaux comme les composites mais aussi la généralisation de l’utilisation d’alliages de titane y compris pour des applications de plus en plus chaudes, et bien d’autres. De nouvelles méthodes d’usinage et d’assemblage ont contribué à l’allégement des structures rendant les aéronefs plus performants et de nouveaux traitements de surfaces ont permis de relever le défi Reach. L’introduction de procédés innovants dans l’industrie est d’autant plus longue que le produit est complexe et le cadre réglementaire exigeant. Ceci doit nous encourager à travailler en transfilières afin de profiter de l’agilité de certaines industries pour rendre ces technologies matures et accessibles aux plus exigeantes. Il est important de reconnaître que nous disposons de méthodes de caractérisation et d’outils de simulation multi-échelle très performants qui sont des accélérateurs incroyables pour peu que nous mettions, autour d’un même projet, les équipes pluridisciplinaires idoines. Ces équipes vont permettre non seulement de résoudre les problèmes complexes qui émergent mais aussi de créer les compétences nouvelles qui seront nécessaires pour tirer le meilleur parti du procédé innovant considéré. Les concepteurs, les méthodistes, les opérateurs doivent être impliqués très tôt dans les processus de maturation afin de profiter de leur expérience et d’accompagner les changements inéluctables. Parmi les révolutions que nous sommes en train de vivre, il en est une qui fait l’objet de tous les fantasmes et de toutes les convoitises : la fabrication additive. En effet, qui n’a pas entendu parler de fabrication additive ou d’impression 3D ? Qui n’a pas pensé que c’était la solution à ses problèmes de performances, d’approvisionnement ou de stock ? Et pourtant, en regardant avec attention on s’aperçoit que les applications industrielles métalliques sont tout juste en train d’arriver. C’est l’archétype des procédés innovants qui doivent profiter des synergies transfilières et de la constitution d’équipes multicompétences. Ainsi, tout en profitant du potentiel incroyable de l’état de l’art de ces technologies, ces équipes identifieront et résoudront avec efficacité les challenges scientifiques et techniques qui nous permettront de tirer le meilleur parti de la fabrication additive. L’Industrie du futur, les IRT, les Instituts Carnot et tous nos laboratoires constituent un terreau très fertile mais cela ne suffira pas sans une volonté affirmée de maximiser les synergies.

Thierry THOMAS, vice-président Safran Additive Manufacturing

Les innovations, acteurs de la compétitivité

À l’heure de la quatrième révolution industrielle, les entreprises doivent rapidement s’adapter et tirer profit des diverses avancées technologiques pour rester compétitives : digitalisation des procédés, nouveaux matériaux, objets connectés, vision 3D, fabrication additive, contrôle non destructif… Un foisonnement d’innovations que les visiteurs retrouveront à l’occasion d’Enova Paris 2017. Plateforme de convergence des mondes de l’électronique, de la vision, de la mesure et de l’optique, Enova Paris 2017, sera une occasion unique de rencontres, de business et de partage de bonnes pratiques entre les acteurs de la recherche et de l’industrie qui souhaitent intégrer technologies de pointe, innovations, intelligence et connectivité à leurs produits et leurs process de fabrication afin d’assurer leur transformation digitale. Impression 3D, prototypage rapide et caractérisation des poudres, contrôle non destructif, thermographie infrarouge… Autant de thématiques, au cœur de l’industrie 4.0 abordées dans ce numéro de rentrée et qui suscitent également un vif intérêt chez les visiteurs du salon, des grands comptes et laboratoires, aux PME, TPE et start-up. En plus de l’exposition, Enova Paris proposera un vaste cycle de conférences, enrichit cette année par le 18e Congrès International de Métrologie (CIM), organisé conjointement par le Collège Français de métrologie. Au programme également de nombreuses nouveautés, telles que le Village Prototypage et Impression 3D, viendront compléter cette offre pour que les professionnels de la mesure puissent mieux appréhender ces nouveaux procédés qui permettent la réalisation facilitent la réalisation de prototypes fonctionnels mais aussi les outils et technologies permettant de valider leur faisabilité industrielle : matériel, mesure, métrologie, services… IoT, caméra Terahertz, Lifi, vision 3D, cybersécurité, 5G… seront également des sujets abordés lors de ce grand rendez-vous de la R&D où 350 exposants accueilleront les visiteurs sur 11 500 m2 d’exposition pour présenter les dernières innovations techniques et des cas d’application par marché.

Pascal Melet, directeur des salons Enova

La 24e édition du congrès de l’IFHTSE associée au congrès de l’A3TS

L’IFHTSE est la Fédération internationale du traitement thermique et de l’ingénierie des surfaces, fondée en Suisse en 1971. Elle peut se définir comme une sorte « d’association des associations », à but non lucratif, qui forme un réseau mondial constitué de nombreuses associations du traitement thermique, avec pour seul intérêt : le développement des connaissances, l’échange et le support du secteur du traitement thermique et de l’ingénierie des surfaces des métaux. La langue utilisée est l’anglais. Ce réseau met en relation des experts et des leaders du domaine et permet d’accéder à un mode d’échanges efficace et de diffusion des connaissances. L’IFHTSE est une organisation contrôlée par ces membres via une assemblée générale annuelle et chaque membre a le droit d’envoyer des représentants à ces assemblées. Les membres sont des associations nationales du domaine (comme l’A3TS) à but technique et scientifique, sans but lucratif, des groupes ou réseaux universitaires ou autres, dédiés à la R&D ou à l’échange d’information et des sociétés du secteur. Les membres actuels sont nombreux : Allemagne (IWT-AWT), Autriche (ASMET), Chine (CHTSE-CMES), Croatie (CHTSE), Chéquie (ATZK), France (A3TS), Hongrie (Obuda university), Italie (AIM), Japon (JSMT), Russie (CNII TMASH), Slovénie (SSMTSE), Suède (Swerea), Suisse (SVW/ASTT), Turquie (MISAD) et USA (ASM HTS). Après Venise en 2015, Savannah en 2016 (USA), le 24e congrès se tiendra à Nice et sera suivi en 2018 du 25e congrès à Xian (Chine). Le congrès international de Nice devrait accueillir plus de 300 participants, dont la moitié provenant de plus de 40 pays, avec plus de 80 contributions de 30 nationalités se produisant en deux sessions en parallèle. À ces conférences scientifiques et techniques, sera associé un salon professionnel qui regroupera plus de 90 stands de sociétés liées aux métiers du traitement thermique. C’est une occasion unique pour l’ensemble de la communauté du traitement thermique de se retrouver en un lieu commun et convivial, afin qu’universitaires, ingénieurs, techniciens, chercheurs, industriels, fournisseurs, équipementiers, puissent écouter, échanger, communiquer sur les derniers progrès du domaine. Tous les aspects seront abordés  :  la modélisation, la production, l’assurance qualité, les moyens industriels et les développements. Il est incontestable que ce congrès s’inscrira dans la continuité de la dernière édition de 1994.

Patrick Jacquot, président de l’IFHTSE

Des solutions exposées par les acteurs de l’industrie

Le salon Industrie s’emploie à proposer une large sélection de solutions aux PME, ETI et grands groupes. Des équipements aux produits en passant par les services associés, les conditions sont réunies pour rendre une usine productive et compétitive. À Paris en année paire et à Lyon en année impaire, la manifestation rassemble les plus grands groupes et confirme sa place d’événement majeur. À Lyon, capitale de la région Auvergne Rhône-Alpes et première région industrielle française, le salon Industrie y prend place du 4 au 7 avril 2017. Avec 900 exposants représentant neuf secteurs d’équipement et un secteur de savoir-faire (sous-traitance et co-développement) de la conception à la production industrielle, c’est un salon incontournable des technologies de production et de la sous-traitance. Sa réalisation n’est possible que grâce à une équipe motivée, soutenue par des partenaires totalement investis dans la réussite de l’événement. Son offre s’élargit avec quatre Villages dédiés à des technologies et des services qui interagissent directement avec l’industrie du futur. Le village impression 3D réunit de multiples applications allant de la création de pièces complexes à leurs personnalisations, en passant par le choix des matériaux pouvant être utilisés. Ce village est l’occasion de découvrir et de comprendre ces nouveaux procédés qui permettent de gagner en productivité. Le village Stratégie et développement des entreprises propose aux donneurs d’ordres l’expertise et le soutien de consultants dans l’objectif de les aider au développement et à l’optimisation industrielle de leurs clients. Des designers seront au cœur de la démarche d’innovation dans le village Design et proposeront d’intégrer le design dans l’environnement, dans les produits ou dans la communication des donneurs d’ordres. Parce que la créativité et la réactivité sont indispensables au développement des produits performants de demain, Industrie Lyon 2017 crée son premier concours dédié aux start-up afin de leur donner une opportunité supplémentaire de se faire connaître. Fin janvier un comité spécial en a sélectionné vingt qui bénéficient d’un stand gratuit et équipé au cœur du salon dans le village Start-up. Les acteurs de l’industrie d’aujourd’hui seront réunis à Lyon en avril prochain. Venez construire avec eux celle de demain.

Sébastien Gillet, directeur du salon Industrie Lyon

Développer les technologies de demain
L’usage du titane dans l’industrie aéronautique s’est considérablement développé en conjonction avec le développement des avions en composite. Ainsi la maîtrise du formage à haute température du titane est devenu un enjeu important pour la filière, tant pour des objectifs de productivité que pour des objectifs de coût. Les procédés de formage à chaud des matériaux métalliques suscitent de l’intérêt car ils offrent l’opportunité de fabriquer des pièces de formes souvent complexes et possédant une résistance à la rupture élevée pour une masse finale de pièce optimisée. Répondre aux montées en cadence, déployer cette technologie pour la réalisation de pièces de plus en plus complexes, mieux maîtriser la qualité des pièces obtenues (notamment leur homogénéité en épaisseur) sont autant d’enjeux qui nécessitent d’aller vers des procédés innovants, tout en exploitant au mieux les avantages des procédés actuels, le formage à chaud (Hot Forming) et le formage superplastique (Super Plastic Forming). L’évolution logique envisagée pour l’avenir des procédés de formage à chaud est ainsi le couplage de ces deux technologies au sein d’un même outil dans un objectif de synergie. La conception des outils de formage est de première importance pour ces procédés. Pour diminuer la durée des phases de développement et limiter les coûts associés à ces outils, il est nécessaire d’accentuer l’effort sur le développement d’outils de simulation numérique des procédés, leur évaluation et leur validation par confrontation à des essais expérimentaux sur des pièces représentatives. Une simulation numérique maîtrisée doit également permettre d’optimiser la mise au point de ces nouveaux procédés et de limiter les essais coûteux. Enfin, l’accès à des équipements « échelle 1 » pour réaliser des travaux de R&D reste un atout majeur pour assurer ces développements sur des cas représentatifs du monde industriel et favoriser ainsi un transfert rapide des résultats vers l’industrie. C’est au travers de ces différentes approches que l’IRT Jules Verne participe  à accélérer l’innovation dans les usines et accompagne les industriels dans le développement des technologies de demain.

Nathalie Baclet, chef de projet sur le formage métallique titane haute température, IRT Jules Verne