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Prix des ingénieurs de l'Année

Pour l'innovation : Denis Busardo



Il allonge la vie des pièces en aluminium
Le procédé de nitruration mis au point par ce chercheur créateur d'entreprise ouvre de nouvelles voies d'utilisation de l'aluminium, dans l'automobile, l'aéronautique, et la plasturgie.







C'est une sorte de retour aux sources : plus de dix ans après sa thèse réalisée au Ganil (Grand accélérateur ,ational d'ions lourds), à Caen, Denis Busardo est revenu au thème de ses débuts. Mais cette fois, c'est avec une approche résolument industrielle : avec son associé Frédéric Guernalec, il a fondé Quertech Ingénierie, une société qui va commercialiser une machine de nitruration de l'aluminium par implantation d'ions azote. Un procédé qu'il a développé à partir d'une source d'ions lourds, pour durcir superficiellement des pièces en aluminium, afin de les protéger contre l'usure et la corrosion. Des propriétés qui intéressent les plasturgistes,mais aussi l'automobile et l'aéronautique.

Tout juste un an après sa fondation, Quertech a déjà pu valider sa technologie, et la tester auprès de plusieurs industriels. La première machine, qui sera opérationnelle mi-2006, est attendue avec impatience : elle a déjà son plan de charge. Car le procédé mis au point par Denis Busardo a de sérieux atouts. La nitruration superficielle de l'aluminium (et de ses alliages) permet de multiplier par quatre la dureté de la surface de la pièce. Mais le point décisif est que ce traitement se fait à basse température (inférieure à 120°C): une condition nécessaire, car les propriétés mécaniques de masse des alliages d'aluminium se dégradent à plus haute température. «La nitruration par implantation d'ions est une solution de choix, comparée aux autres traitements qui augmentent la dureté des surfaces d'aluminium, dont aucun n'est vraiment satisfaisant », affirme Denis Busardo.


Une révolution: l'arrivée de sources d'ions miniaturisées
A l'origine du procédé, il y a bien sûr le parcours de physicien de Denis Busardo. Cependant, une fois passé son doctorat, il est parti dix ans...chez Dassault Systèmes! Au sein des équipes qui développaient le logiciel de CAO Catia, il s'est frotté à nombre de problématiques industrielles dans les différents métiers couverts par le logiciel. «Mais j'ai toujours gardé un oeil sur la physique... et sur les ions lourds», assure-t-il. Et l'arrivée sur le marché, à la fin des années 90, de sources d'ions miniaturisées (ECR) ne lui a pas échappé. Une révolution : les sources d'ions lourds -des équipement de plusieurs tonnes- ont été réduites à un matériel d'une dizaine de kilos, qui tient dans un cartable! D'où l'idée de les intégrer dans une machine pour implanter des ions dans un matériau.

Les fabricants de semi-conducteurs s'y sont intéressés. Mais Denis Busardo, lui, a vu l'intérêt potentiel d'un tel traitement pour la métallurgie et la mécanique. Avec, en outre, une intuition qui s'est révélée exacte, et payante : pour ce type d'applications, nul besoin d'utiliser des composants électromagnétiques coûteux pour former un faisceau d'ions mono-énergétique. Bien au contraire, c'est avec un faisceau multiénergie, qui ne demande qu'un équipement réduit au minimum, que l'on obtient une couche protectrice optimale sur l'aluminium. Et un procédé bien plus compétitif. L'autre étape décisive fut, sans conteste, la rencontre avec Frédéric Guernalec. Lequel apportait son expérience de responsable commercial et marketing. Un contact établi sous l'égide de l'incubateur de Basse-Normandie, Normandie Incubation.

Séduit par le projet, Frédéric Guernalec décide de se pencher sur son industrialisation. L'étude de marché a révélé le fort intérêt de la plasturgie pour les moules en aluminium, plus légers et plus faciles à usiner que l'acier...A condition d'améliorer leur résistance mécanique. L'aéronautique et le spatial, tout comme l'automobile (traitement de pièces moteurs), ont également manifesté leur intérêt. Les deux partenaires se sont aussi souciés de protéger l'innovation : le procédé a fait l'objet d'une demande de brevet en février 2004. Pour convaincre tout à fait les industriels, encore fallait-il valider complètement le procédé. Une campagne de mesures menée avec les moyens du Ganil, sur divers échantillons d'alliages d'aluminium fournis par Alcan (ex-Pechiney), a donné des résultats à la hauteur des espérances: une augmentation de la dureté d'un facteur 3 à 4, selon la nature des alliages et la concentration des ions implantés. La couche formée joue aussi un rôle de barrière anticorrosion. De ces études, complétées par des essais avec un démonstrateur utilisant cette fois une minisource d'ions, Quertech a aussi tiré une connaissance précise des paramètres agissant sur le procédé, ce qui lui permet d'ajuster le traitement aux propriétés visées.


La première machine sera opérationnelle début 2006
Aujourd'hui, la commande des équipements qui vont constituer la première machine industrielle de nitruration (tous disponibles sur le marché) est en cours. Elle sera assemblée chez Quertech, et devrait être opérationnelle au premier semestre 2006. «Il est envisagé de l'installer en bêta test chez un industriel du traitement des métaux», indique Frédéric Guernalec. Ensuite, la jeune pousse compte les faire fabriquer en sous-traitance. Et vendre des licences à l'étranger. Quertech gardera évidemment la responsabilité de la recherche-développement. Des versions spécialisées de la machine de nitruration sont à l'étude. Et il est question d'élargir le champ d'utilisation à d'autres matériaux que l'aluminium.


L'INNOVATION



UNE COUCHE DE NITRURE D'ALUMINIUMULTRADURE
La technique d'implantation d'azote dans les alliages d'aluminium est née au confluent de la physique et des besoins des industriels. Par sa formation, Denis Busardo est un spécialiste de l'utilisation des ions lourds. L'arrivée sur le marché de sources d'ions miniatures ECR (une dizaines de kilos au lieu de plusieurs tonnes) lui a suggéré l'idée de les utiliser pour des traitements industriels, en métallurgie et en mécanique. La possibilité de nitrurer l'aluminium à basse température, pour créer une couche superficielle très dure était particulièrement intéressante, car ce métal, qui fond à 660°C, ne supporte pas de traitement à hautes températures. Autre avantage notable : la nitruration est réalisée avec un faisceau d'ions azote multiénergie, qui ne nécessite pas le contrôle des ions en sortie de source par des composants coûteux. De plus, c'est ce faisceau multiénergétique qui donne une couche de nitrure d'aluminium optimale.



SON PARCOURS
DENIS BUSARDO
, 40 ans, responsable scientifique et associé fondateur de la société Quertech Ingénierie. Ingénieur de l'ISMRA (Institut supérieur des matériaux et du rayonnement) de Caen, il a réalisé une thèse de doctorat en physique au Ganil, l'accélérateur d'ions lourds de Caen. Après une dizaine d'années chez Dassault Systèmes, il est revenu à son premier centre d'intérêt, en inventant le procédé de nitruration de l'aluminium.


SON ÉQUIPE
Quertech Ingénierie a été fondée par Denis Busardo, qui détient 25% du capital, avec Frédéric Guernalec (les 75% restants), en décembre 2004. Frédéric Guernalec, 45 ans, le directeur général, a un parcours de responsable commercial et marketing. L'entreprise a depuis embauché un troisième acteur clé, au poste de responsable technique : Guillaume Planchenault, 26 ans, ingénieur ENSEEG.


SON ENTREPRISE
QUERTECH INGÉNIERIE
Localisation : Caen (Calvados)
Date de création : décembre 2004
Effectif : 3 personnes
Grandes étapes: Quertech Ingénierie, société qui détient le brevet sur l'innovation, a été créée pour industrialiser et commercialiser des machines de nitruration par implantation d'ions azote. L'entreprise compte faire fabriquer ses machines en soustraitance, et vendre des licences à l'étranger.


ILS ONT AUSSI ÉTÉ NOMINÉS...

LIONEL HAIRAULT
, 29 ans, chercheur au CEA Le Ripault.
L'innovation : un multicapteur chimique de gaz, susceptible de détecter des composés organiques volatils ou des toxiques. Il est basé sur l'intégration de plusieurs microcapteurs, ce qui augmente la fiabilité et la sélectivité de la détection. Un premier produit est capable de détecter 0,1 ppm d'un composé nitroaromatique.

RAFFI KRIKORIAN, 33 ans, responsable technique Hutchinson Santé et PIERRE HOERNER, 35 ans, directeur d'Hutchinson Santé.
L'innovation : le gant bioactif protège les personnels soignants des risques de contamination par le virus du sida ou de l'hépatite C, entre autres. Il est composé d'un matériau sandwich à trois couches, la couche centrale contenant un liquide désinfectant dispersé en microgouttelettes. Ce gant est le fruit de 15 années de R&D et de validation.

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