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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 

Procédés et matériaux innovants : enjeux pour la compétitivité

Dans un monde en perpétuel mutation, la palette de solutions pour répondre aux besoins des marchés ne cesse de s’élargir, autant que les besoins se diversifient : nouvelles énergies, numérisation des chaînes de fabrication, développement durable, matériaux intelligents… sont autant d’enjeux qui génèrent pour nos métiers de réels défis d’innovation. Opportunités ou menaces pour la mécanique, les traitements des matériaux et industries connexes, ces défis lui imposeront réactivité et souplesse en dépit du « poids » de ses procédés industriels et permettront de se positionner sur l’apport de solutions innovantes face à une concurrence toujours plus étendue. Depuis une quinzaine d’années, d’énormes progrès ont été réalisés dans l’industrie des traitements des matériaux avec des procédés pilotés-contrôlés, maîtrisant l’énergie et les rejets (procédés propres) avec des productivités accrues et garantissant la qualité métallurgique et mécanique des pièces traitées. Toutefois, un nouveau « virage technologique » est en cours et l’innovation des procédés reste un levier majeur de la compétitivité avec la réalité qu’est désormais « l’usine du futur 4.0 ». De ce fait, les dispositifs d’appui aux projets industriels d’innovation « procédés-produits-matériaux » sont renforcés et adaptés avec les Instituts de Recherche Technologiques, les plates-formes d’innovation, les labex, les réseaux CTI-CRT et de nouveaux financements par les investissements d’avenir (PIA), le rôle croissant de BPI France et les nouveaux appels à projet H20-20, FUI, ANR, Ademe… Certes les industriels ont de plus en plus une stratégie à l’échelon européen et international mais doivent travailler aussi avec le contexte territorial, c’est pourquoi les nouvelles régions, désormais opérationnelles dans l’appui au développement économique, vont pouvoir accélérer l’innovation des procédés. à l’échelle de la région du Grand Est par exemple, là ou le poids de l’industrie du traitement des matériaux est important (secteurs de l’automobile, l’aéronautique, l’énergie, le médical, l’emballage), des résultats concrets voient le jour :
• procédés de traitement thermique et de surface pilotés par l’IRT M2P et la récente mise en service de la plateforme Metafensch (production de poudres métalliques pour HIP, fabrication additive…
• procédés de conception, fabrication rapide, impression 3D et post-traitement pilotés par les plateformes Platinium 3D, Cirtes/Inori, Irepa Laser, Institut de Soudure, et avec l’appui du pôle de compétitivité Matéralia ;
• procédés de préparation, fonctionnalisation et texturation des surfaces pilotés par les CRT « TJFU, MDTS,CM2T » en lien avec le CTIF, Cetim, Institut de Soudure, avec notamment les jets fluides très hautes pressions et projection cold spray ;
• procédés d’étude et mise au point de nanomatériaux et nanostructures pilotés par les laboratoires d’excellence sur Nancy (Institut Jean Lamour), sur Metz (Lem3) en lien avec le CEA-Tech et les écoles d’ingénieurs de l’université de Lorraine.

Jean-Paul CHOBAUT, directeur CM2T, vice-président Irepa Laser, président de l’Association Technique de Fonderie

La sous-traitance, pierre angulaire de l’industrie du futur

L’industrie n’a, semble-t-il, jamais été aussi tendance. Politiques, médias généralistes et grand public redécouvrent son rôle primordial dans l’économie française et sa formidable capacité d’innovation. Laquelle place ses acteurs en première ligne de cette nouvelle révolution qu’est l’industrie du futur. Force est de reconnaître que la mobilisation est générale. Créée il y a un an, l’Alliance Industrie du Futur réunit, y compris en régions, organisations professionnelles, entreprises et partenaires académiques et technologiques pour faire de la France un leader du renouveau industriel mondial et propulser l’ensemble du tissu économique national au cœur des nouveaux systèmes. Les relais et les bonnes volontés ne manquent pas grâce à un réseau particulièrement dynamique de PME innovantes, partenaires indispensables à l’essor de leurs clients, d’autant plus aptes à s’adapter à cette révolution qu’elles n’ont cessé de se moderniser pour être à la pointe de la technologie. La sous-traitance française, ce sont ainsi plus de 30 000 entreprises, 485 000 salariés et 67 milliards d’euros de chiffre d’affaires cumulés. Un dynamisme d’autant plus méritant qu’elle a résisté, ces dernières années, à la désindustrialisation combinée à des conflits sociaux à répétition. Or elle a réussi le tour de force non seulement de conserver sur notre territoire des savoir-faire ancestraux, mais aussi de les moderniser pour devenir l’une des meilleures au monde. Un dynamisme et une modernité qui s’incarnent parfaitement dans leur salon, le Midest. Quels sont en effet les événements, y compris grand public, qui peuvent se targuer d’une telle longévité – bientôt 50 ans ! - et de rassembler chaque année près de 1 600 exposants et 40 000 professionnels du monde entier ? Une dimension primordiale pour les PME et TPE, puisqu’un salon international qui se déroule sur le sol français met à leur portée une démarche commerciale à l’export indispensable à leur développement. Ce succès, Midest le doit à sa faculté d’accompagner les professionnels dans les changements que vit l’industrie. Cette édition 2016 sera néanmoins particulière. Sa tenue dans le cadre de l’événement Convergence pour l’industrie du futur avec l’organisation de tout un programme de conférences et d’animations sur ce thème permettront aux entreprises de renforcer et développer leur activité. Elles pourront en effet découvrir les évolutions, procédés et innovations les plus récents tout en rencontrant leurs principaux partenaires d’aujourd’hui et de demain.

Bruno Didier, président de Promofiltres et président du Midest en 2016 et 2017

Les peintures : quelles solutions pour demain ?
La peinture aura toujours besoin d’un traitement de surface préalable à son application. Que ce soit par traitement chimique ou par traitement mécanique, le traitement de surface avant peinture va permettre d’en promouvoir l’adhérence sur tous les subjectiles, métalliques ou non, et d’en améliorer les performances telles que l’anticorrosion et la durée de vie.
À ce titre, l’A3TS s’est dotée fin 2015 d’une Commission technique Peinture. L’A3TS (Association de traitement thermique et de traitement de surface) relais clé pour tous les professionnels impliqués dans le traitement des matériaux et organisme de promotion et de diffusion des technologies, fédère depuis 1969 les compétences pour promouvoir et diffuser dans les industries concernées les connaissances mutualisées par ses membres. Elle privilégie les échanges et les collaborations entre les adhérents qui se rencontrent lors de réunions techniques, de conférences-débats et au cours de journées nationales et de congrès.
Au sein de l’A3TS, les commissions techniques sont les « chevilles ouvrières ». La Commission technique Peinture, active depuis octobre 2015, réunit autour d’une table des formulateurs de traitements de surface et des fournisseurs de peinture, des experts, des applicateurs et des donneurs d’ordres. Avec pour objectifs la mise en commun des technologies et le développement et l’étude de problématiques entre les secteurs du traitement de surface et de la peinture. Les débats montrent à la fois une ouverture d’esprit et une volonté de travailler ensemble pour les participants.
La première grande thématique abordée est l’inventaire des solutions de traitement de surface chimiques et mécaniques qui, transcrites dans un tableau mis à disposition des membres, permettra aux utilisateurs d’y trouver des notions de base par matériau, usage et secteur d’utilisation. Ces travaux permettront ensuite de mettre à jour l’ensemble des fiches techniques existantes et disponibles sur le site de l’A3TS. Une réflexion est aussi engagée sur le délai et les conditions à respecter après traitement de surface et avant peinture en vue de rédiger des recommandations générales ou propres à chaque traitement, sous forme de clefs, de savoir faire, de règles de l’art. Vaste problématique !
Par ailleurs, cette commission est aussi l’occasion de présentations générales métiers soit par ses membres, soit par des industriels qui sont spécialement invités à cette occasion. La Commission prépare aussi la future journée Peintures 2016.
Pour la deuxième fois l’A3TS organise une journée Peintures, à la Cité des Congrès de Nantes le 9 novembre 2016 sur le thème général : « Les peintures quelles solutions pour demain ? » Et cela sous plusieurs angles : réglementation, substitution, protection, amélioration, innovation des peintures et des traitements de surface.

Patrick Martineau Consultant, ADh3 groupe Animateur de la Commission Peinture A3TS

Relever les défis de demain

Montée en cadence de la nouvelle gamme de moteurs LEAP, réduction des coûts d’exploitation pour les compagnies aériennes, recherche de solutions pour améliorer le rendement des futurs moteurs, baisse de masse des équipements embarqués, les challenges techniques ne manquent pas pour le périmètre des matériaux et procédés appliqués au domaine aéronautique ! L’équation à résoudre pour répondre à ces objectifs se complexifie de jours en jours et génère une  saine compétition entre les matériaux. C’est ainsi que le composite à matrice organique avec tissage de fibres de carbone en 3D va remplacer le titane sur les aubes fan des nouveaux moteurs. Le titane n’est pas en reste et va se substituer aux alliages nickel sur les aubes des compresseurs basse-pression (aluminure de titane), et à l’acier sur certaines pièces forgées des trains d’atterrissage (titane). D’un point de vue performance, les solutions développées  doivent répondre à de meilleures caractéristiques spécifiques  (rapport densité/caractéristiques) et garantir une bonne tenue à l’oxydation à chaud comme à froid. Pour gagner du temps et de la pertinence scientifique, le développement des solutions novatrices nécessitent d’accentuer l’effort consenti dans le déploiement des méthodes de caractérisation, dans la mise au point d’essais fonctionnellement représentatifs et dans l’utilisation des outils de simulation. Pour ces derniers, l’arrivée des méthodes de design numérique des matériaux va incontestablement modifier les approches actuelles basées avant tout sur des essais physiques. Des compétences nouvelles seront nécessaires pour utiliser pleinement la simulation numérique en veillant à conserver pour les utilisateurs de solides connaissances en matériaux et procédés. Relever tous ces défis dans un environnement national en difficulté dans certains secteurs, nécessitera d’amplifier la volonté des différents acteurs de travailler de manière décloisonnée, et en synergie interfilières industrielles. La création des IRT et du projet usine aéronautique du futur, contribuent à cette volonté mais il semble indispensable de poursuivre cette dynamique au-delà.

Olivier Delcourt, Pôle matériaux & procédés, Safran Tech

« Pour ce qui est de l’avenir, il ne s’agit pas de le prévoir, mais de le rendre possible »

Antoine de Saint-Exupéry, auteur de cette citation, serait certainement satisfait de voir les succès rencontrés par les acteurs français de l’aéronautique. Pas un magazine ou journal économique qui ne mentionne les succès autant civils que militaires d’Airbus, de Dassault, Safran… et de toute la filière dans le sillage de ces leaders. Un avenir, qui est maintenant notre présent, qui a été rendu possible il y a plusieurs dizaines d’années grâce à l’imagination, au travail, à la volonté, au talent et à la vision d’hommes, ingénieurs, leaders politiques, capitaines d’industrie qui ont su créer, développer et conquérir le monde. L’avenir, celui de nos enfants ou petits-enfants, à nous, à notre tour, de le rendre possible, chacun à notre niveau, à notre échelle. Il n’y a évidemment pas de recette miracle, ce serait trop facile, et la bonne recette, soyons pragmatique, c’est celle qui donne des résultats. Alors, mettons de côté ce qui ne fait que polluer notre environnement, au sens propre comme au sens figuré. Au sens propre car pas d’avenir sans préservation de l’environnement et donc in fine de l’espèce humaine. Au sens figuré, je citerais en vrac : les règles, procédures et règlements en tout genre qui n’apportent rien si ce n’est du papier et d’assurer un job à « quelques-uns » autant à l’échelle de la nation que de l’Europe ; les hommes politiques à tous niveaux qui ne pensent qu’à leur élection plutôt qu’à leur commune, région ou pays ; nos chers élus censés dynamiser la vie économique mais qui pour près de 70 % d’entre eux n’ont jamais travaillé dans une entreprise privée, les mêmes ou presque qui n’ont toujours pas réalisé que nous ne vivions plus sous Bonaparte et qu’il n’est plus nécessaire de pouvoir parcourir le département en une journée de cheval et qui maintiennent tant qu’ils le peuvent le millefeuille administratif tout en feignant de réformer. La liste est encore longue mais laissons ceci de côté et concentrons-nous sur ce que nous contrôlons : nos équipes, nos clients, nos fournisseurs, nos produits. Donnons envie : envie d’apprendre et de se former, envie d’essayer et d’oser, envie de travailler en équipe, envie d’innover, envie de collaborer. Soyons entrepreneur, mot délicieux que les américains nous ont emprunté, investissons et osons. Et ne voyons que des verres à moitié plein, c’est déjà tellement bon. Alors le succès, d’une équipe, d’une entreprise, d’une nation sera au bout de la route. Et Mark Twain aurait pu conclure : « Ils ne savaient pas que c’était impossible alors ils l’ont fait ».

Hervé Greusard, Président des Fours Industriels B.M.I.

L’industrie a un bel avenir…

Après un succès sans précédent sur Industrie Lyon 2015, le salon revient à Paris (au Parc des expositions Paris–Nord Villepinte, Hall 5) du 4 au 8 avril 2016 dans une version résolument tournée vers l’avenir et l’usine du futur. Industrie Paris est une grande place d’échange de 60 000 m² offrant une grande visibilité au savoir-faire industriel. Cette concentration de technologies et de compétences est l’occasion d’aborder les enjeux qui animent ce secteur. Avec de nombreuses nouveautés, Industrie est incontestablement le salon des technologies de production et donne à voir de nombreux équipements en fonctionnement comme un Fab Lab donnant libre accès aux outils de fabrications numériques modernes en partenariat avec Usine IO ou encore « Peinture en Live » qui présente une chaine de traitements de surface automatisée. Sans oublier un vaste programme de conférences construit autour des axes majeurs de l’évolution industrielle.
Avec une surface commercialisée à plus de 90 % à ce jour, l’édition Paris 2016 s’annonce tout aussi positive que la conjoncture économique du secteur.
C’est en effet, ce qui ressort de l’étude de l’Observatoire Industrie, menée pour la 5e année consécutive auprès de plus de 450 décideurs de l’industrie (dirigeants d’entreprises et directeurs de sites de production ayant une implantation en France), dont voici les principaux enseignements :
• Le contexte en France est jugé favorable par 30 % des répondants, à son meilleur niveau depuis 2012 ;
• 71 % des répondants évaluent leur carnet de commandes à la hausse ou stable pour 2016 (61 % en 2015) ;
• 88 % des répondants innoveront en 2016.
Rendez-vous du 4 au 8 avril 2016 à Paris-Nord Villepinte, Hall 5, où vous pourrez retrouver les 1 000 exposants et marques représentées parmi neuf parcours technologiques, trois villages thématiques ainsi que toutes les nouveautés.

Sébastien Gillet, directeur du salon Industrie

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