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Activités 2015 (mise à jour : 10 juin 2015)

4 et 5 juin 2015 : Congrès Intersurfaces au Zenith de Saint Etienne
Synthèse de la manifestation
Le congrès Intersurfaces, organisé les 4 et 5 juin 2015 au Zénith de Saint Etienne par un comité de pilotage comprenant l'ARDI Rhône Alpes, l'A3TS, le CEM, le CETIM, le CITRA, l'ENISE, l'IREIS, le LTDS, la Maison Innovergne, le labex Manutech SISE, l'UITS et le Pôle de Compétitivité Viameca a rassemblé 70 personnes dont 30% d'universitaires, 20% de représentants des centres techniques, 10% d'institutionnels et 40% de représentants du monde industriel. Dix-sept conférences ont été présentées, sur trois séances de travail, deux le 4 juin et une le 5 juin.

Les couches minces obtenues par PECVD, PVD magnétron ou par plasma atmosphérique ont représenté cinq conférences. La première a été consacrée au développement de la plateforme Plasmat autour de l'université de Clermont Ferrand avec des applications dans l'énergie (photovoltaïque, solaire thermique), l'optique (couches antireflet), l'armement (couches à gradient de composition et d'indice de réfraction) et le biomédical (couches biocompatibles). La seconde présentée par le PROMES de Perpignan a montré la réalisation de couches antireflet SiN:H (nitrure de silicium hydrogéné) par plasma atmosphérique modulé sur des films. Les couches obtenues sont analogues à celles qui sont obtenues à basse pression par PECVD. La troisième conférence présentée pat le LIST (Luxemburg Institute of Technology) a montré la réalisation de nouvelles couches minces d'alliages quaternaires TiAlTaN dans un domaine de température 250/450°C, par technique PVD magnétron. Ces couches de forte dureté (3500 Hv) ont un fort caractère protecteur contre l'oxydation à haute température (entre 700 et 900°C). Deux autres conférences présentées par l'IREIS et le LTDS ont été relatives aux couches minces de DLC. La première a montré que le système DLC/DLC est peu dépendant des lubrifiants pour des températures comprises entre 50 et 100°C, avec des coefficients très bas et peu d'usure. Par contre, il n'en est pas de même pour le système acier/DLC où les contacts opèrent en régime limite, voire au début du régime mixte. Il y a dans ce cas période de rodage, usure, avec une influence notable du lubrifiant et de ses additifs. La deuxième a montré que le coefficient de frottement et le taux d'usure sont d'autant plus faibles que le taux d'hydrogène dans le DLC est élevé. Ce résultat est la conséquence de la formation d'un tribofilm qui dépend à la fois de la composition du DLC et de la nature des molécules hydrocarbonées qui forment les huiles de base.

La texturation de surface par laser femtoseconde a fait l'objet de trois conférences. La première, présentée par le laboratoire Georges FRIEDEL de l'Ecole des Mines de Saint Etienne, a montré la démarche de type matériau et design avec la mise en avant de propriétés optiques et visuelles dans les domaines comme l'architecture, le packaging, le luxe et les cosmétiques. La seconde, présentée par le LTDS, a montré les effets de texturation par le laser femtoseconde au niveau chimique (greffage) et topographique, avec un focus sur le PEEK utilisé comme pivot dentaire ou disque vertébral. La troisième, présentée par le laboratoire Huber Curien Manutech de Saint Etienne, a confirmé l'intérêt du laser femtoseconde pour apporter de nouvelles fonctions superficielles comme les effets diffractifs, la mouillabilité ou la réduction du frottement. Des efforts ont été apportés pour réduire le temps du traitement en agissant notamment sur la modulation du faisceau avec multiplication des points, tir synchronisé et adaptation de la zone irradiée.

Les couches minces obtenues par méthode sol-gel ont fait l'objet de deux communications du CETIM. La première a montré le développement de cette technologie sur de nombreux substrats avec une meilleure maîtrise du vieillissement des sols. Ce développement a été assuré par une association avec le CERIMAT de Toulouse (CETIMAT). Des exemples industriels ont été montrés avec l'amélioration de la résistance à la corrosion sur acier AISI 430 (X6Cr17) avec 5 µm d'alumine, l'amélioration de la résistance à l'usure d'un acier inoxydable austénitique avec 3 µm d'alumine et la réduction du frottement par incorporation de carbone pour obtenir 5 µm d'Al2O3 + C. La deuxième a évoqué la technique sol-gel comme une solution pour la maîtrise des surfaces pour les assemblages mécaniques vissés et obtenus par déformation. Ces solutions pour assembler des multimatériaux comprennent la projection thermique, l'utilisation de poudres fonctionnalisées (ancrage mécanique et chimie), la texturation et chimie sol-gel (couplage chimie et topographie), solutions qui nécessitent une maîtrise topographique et chimique des surfaces.

Les techniques de projection thermique et de rechargement laser ont fait l'objet de deux conférences. La première, présentée par l'IREIS et l'ENISE, a montré que les revêtements obtenus par HVOF, HVAF et projection plasma, dont le niveau de dureté est supérieur à celui du chrome dur, sont plus résistants à l'usure que ce dernier. Il n'en est par contre pas de même pour les revêtements obtenus par rechargement laser dont le niveau de dureté est compris entre 600 et 850Hv, malgré une incidente forte sur la réduction du coefficient de frottement. La deuxième, présentée par AG Tôlerie, industriel de la région stéphanoise, a montré des exemples de réalisations de rechargement laser d'alliages base nickel pour l'industrie pétrolière, d'alliages base cobalt sur des aciers d'outillage et d'acier inoxydable pour la production d'énergie. Un exemple de fabrication additive de fourreau d'extrusion, directement sur pièce annulaire, a été également montré.

Le nettoyage des surfaces et l'incidence de l'état de surface sur la tenue à la fatigue des pièces mécaniques a également fait l'objet de deux présentations du CETIM. La première a fait un focus sur la vapeur sèche et le CO2 supercritique. Les domaines concernés sont l'industrie automobile, l'aéronautique, le biomédical, en vue des traitements de surface pour l'aptitude au collage et au soudage. Une plateforme Technologies Propres a été développée par le CETIM pour promouvoir dans les entreprises une image verte, outil de performance économique. La deuxième a présenté un projet « Fatigue et Intégrité des Surfaces » développé pour des applications dans le biomédical, le transport, l'énergie et le bâtiment. Il s'agit d'un projet visant à dimensionner les pièces en fatigue au moyen d'une analyse fiabiliste et prenant en compte l'état de surface, les caractéristiques mécaniques du substrat, l'état des contraintes résiduelles et la taille des grains.

L'incidence du nanopeening sur l'aptitude des aciers à la nitruration a fait l'objet d'une présentation associant le groupe Winoa, l'ENISE et l'Ecole des Mines. L'étude réalisée sur du fer pur a montré que la pénétration de l'azote augmente sensiblement pour des tailles de grains inférieures à 2 µm et qu'elle dépend de la forme et de l'orientation des grains. Une réduction substantielle du temps de nitruration est rendue possible pour une même température par ce procédé parfaitement maîtrisé par la modélisation.

Les deux dernières conférences ont concerné la caractérisation des surfaces, aussi bien sur le plan chimique que mécanique et tribologique. Science et Surface, a montré au travers de nombreux exemples l'apport des techniques de caractérisation physicochimique des surfaces : SIMS, XPS, EDX et GDOS (spectrométrie à décharge luminescente). Le LTDS a montré les différents équipements susceptibles de caractériser une surface sur le plan mécanique et tribologique. La caractérisation mécanique par dureté, indentation instrumentée, rayure à charge croissante, donne des résultats fiables. Par contre, il n'en est pas de même pour les essais de caractérisation tribologique qui, quoique normalisés, sont très dépendants des conditions de contact et donnent des informations qu'il faut prendre avec beaucoup de rigueur dans l'analyse du contact si l'on veut que les résultats soient fiables.



15 et 16 octobre 2015 : Moules et Outils 2015 à Albi



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Jeudi 19 novembre 2015 à Saint-Etienne

Les innovations métallurgiques décisives pour l'industrie
Colloque organisé à l'occasion des 80 ans
du Cercle d'Etudes des Métaux



Pour son quatre-vingtième anniversaire, le Cercle d'Etudes des Métaux organise une journée sur les innovations qui ont le plus marqué la métallurgie au cours des années récentes. Cette manifestation s'inscrit dans le cadre de la célébration du bicentenaire de l'Ecole des Mines de Saint-Etienne. C'est celle-ci qui héberge le Cercle et, dès son origine et sans interruption, ses professeurs, élèves, ingénieurs et chercheurs ont participé au travail du Cercle et aux avancées de la discipline. La matinée est consacrée à plusieurs techniques d'élaboration, d'investigation et de prédiction, fruit du travail conjoint des laboratoires et des usines. L'après-midi montre comment la demande de toujours plus de sécurité, d'allégement et de performances en conditions extrêmes, qui se manifeste à travers les grands marchés tels que la pétrochimie, l'aéronautique, l'automobile, le nucléaire, a aussi été moteur du progrès.





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