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8. LES MINES D'ALBI-CARMAUX / GROUPEMENT D'ENTREPRISES Le formage superplastique amélioré

Mirel Scherer

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L'École des mines d'Albi-Carmaux, dans le Tarn, a collaboré avec plusieurs entreprises telles ACB/Pressure Systems, Aubert&Duval, Manoir Industries, Snecma...

Comment améliorer les performances des outillages métalliques et céramiques pour le formage superplastique ? La question fait l'objet d'un ambitieux programme de recherche mené, dans le cadre du groupe français de superplasticité, par le Centre de recherche outillages, matériaux et procédés (Cromep) de l'École des mines d'Albi-Carmaux, en collaboration avec des partenaires industriels. ACB/Pressure Systems, Airbus, Aubert&Duval, CEAT, Dassault Aviation, Géopolymères, Hurel-Hispano, Manoir Industries, Prodem, Snecma et Vesuvius ont apporté leur soutien financier à un premier programme (150 000 euros) qui a pris fin en 2002, et certaines participent maintenant à un second projet (380 000 euros).

Le formage superplastique des tôles est un procédé qui demande une pression modérée, diminue les tensions et améliore la précision des pièces fabriquées. Il facilite la fabrication des formes ultracomplexes ce qui étend le champ de créativité du bureau d'études et réduit le temps nécessaire pour passer de la conception d'une pièce à sa fabrication.

Un béton réfractaire

Le processus s'effectue en une fois, ce qui réduit le nombre d'opérations d'assemblage. La technologie est réservée actuellement aux alliages d'aluminium et au titane, malgré le fait que de nombreux matériaux présentent des propriétés superplastiques.

Matériaux, équipements, modèles de simulation..., les projets ont exploré de multiples voies. Le Cromep a étudié tout particulièrement le problème sensible des outillages. « Leurs coûts, les délais de fabrication et les difficultés d'approvisionnement sont les principaux freins qui empêchent la diffusion de ces procédés, notamment dans l'aéronautique », souligne Gérard Bernhart, directeur du centre.

Le premier projet a été ainsi consacré à l'étude comparative de quatre nuances d'acier réfractaire par rapport aux sollicitations en fonctionnement à haute température. L'objectif étant de détecter la nuance adaptée aux besoins mais aussi de diminuer les coûts grâce à une alternative comme l'utilisation de matériaux céramiques. Sans oublier la réparation des outillages, un sérieux casse-tête pour les utilisateurs. Des travaux matérialisés sous la forme d'un béton réfractaire renforcé de fibres métalliques, une solution intéressante côté performances et moins coûteuse.

La suite prise par le second programme est logique. « Il s'agit de passer ce béton par les fourches caudines des essais industriels pour analyser son comportement aux hautes températures », indique l'universitaire. L'équipe, qui comporte trois doctorants, développera aussi des outils de modélisation pour prévoir la durée de vie de l'outillage et étudiera les méthodes de réparation par soudage les plus adéquates.

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