Les temps forts d’ECHT 2024 et du congrès - salon A3TS
La conférence Européenne ECHT 2024, couplée au 50ème Congrès et Salon de l’A3TS, s'est tenue les 5, 6 et 7 juin 2024 au Centre Pierre Baudis de Toulouse, rassemblant 1000 participants venus du monde entier. Cet événement a accueilli 400 congressistes, offrant 90 conférences sur les traitements thermiques et de surface autour du thème “Flying to a sustainable future”, animées par des experts internationaux. Des thématiques telles que la durabilité, la numérisation et l'industrie 4.0 ont été explorées.
Le salon a réuni 80 exposants, professionnels des traitements des matériaux, permettant des échanges fructueux, des collaborations et de nouveaux liens commerciaux. Ces journées ont été ryhtmées par des moments forts els que deux tables rondes, un concours de l’innovation, un concours de photos et un job dating.
Révolutions technologiques : l'avenir durable dans les traitements thermiques et l’ingénierie des surfaces
Lors des conférences plénières, nous avons eu l'honneur d'accueillir des experts renommés pour échanger sur les défis et les avancées technologiques dans les domaines du traitement des matériaux, avec, en figure de proue, le secteur de l’aéronautique et du spatial et un accent particulier sur le développement durable.
Mélanie Bedu et Laurent Pinto d'Airbus Group (France), ont présenté sur les "Défis du développement des technologies métalliques et de surface pour un avenir durable", mettant en lumière les stratégies et les innovations nécessaires pour réduire drastiquement l'empreinte environnementale du transport aérien.
Thomas Ackerson, Senior Metallurgist chez Blue Origin (USA), a exploré les "Défis des matériaux pour le matériel réutilisable et les processus durables pour les voyages spatiaux au milieu du 21e siècle", soulignant les besoins et les solutions potentielles pour rendre l'exploration spatiale plus durable. Marcel Somers de l'Université Technique (Danemark) a discuté de "L'optimisation de la microstructure dans les métaux fabriqués de manière additive par traitement thermique et ingénierie de surface", en expliquant comment ces techniques peuvent améliorer les propriétés des pièces produites par impression 3D.
Enfin, Denis Descheemaeker, Directeur Général de l'IRT Saint Exupéry (France), a détaillé la "Stratégie et la feuille de route technologique de l'IRT ST Exupéry", en présentant les plans et les initiatives de l'institut pour contribuer à développer les technologies de pointe dans le secteur aéronautique et spatial.
Les sessions thématiques ont quant a elles, misent en lumière des innovations en traitements thermiques et de surface, axées sur la durabilité, la numérisation et l'industrie 4.0. Des experts mondiaux ont présenté des avancées en techniques de traitement thermique durable, en alternatives écologiques au chrome VI, et en optimisation des processus pour les matériaux métalliques et additifs. La collaboration entre l'industrie et la recherche est cruciale pour relever ces défis technologiques.
A la rencontre des 80 exposants du salon
En parallèle de la Conférence ECHT2024, le Salon A3TS a permis des échanges entre les exposants et participants favorisant le réseautage, la découverte de nouvelles technologies et l'établissement de collaborations futures sur des domaines suivants :
Fours et Équipements pour Traitement Thermique
Equipements pour Traitement et Revêtement des Surfaces
Mesure, Contrôle, Régulation
Services et Procédés en Traitement Thermique / Traitement des Surfaces
Spécialités chimiques et Consommables
Etudes, R&D, Conseil
Le trophée de l'innovation A3TS 2024 décerné à Orano Mining CIME pour le projet européen ScaVanger
Ce projet vise à produire durablement du scandium en Europe à partir des sous-produits de l'industrie du titane. Le scandium, utilisé pour des alliages avancés, est crucial pour l'aéronautique, notamment pour les avions électriques et à hydrogène. Le procédé, développé et validé à l'échelle industrielle, permet d'extraire le scandium sans perturber la production de TiO2. Ce scandium est ensuite raffiné pour diverses applications. L'initiative soutient l'autonomie européenne et réduit l'impact environnemental.
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Le projet européen ScaVanger vise à développer une production durable de scandium en Europe en récupérant les sous-produits de l'industrie du titane. Le scandium peut être utilisé dans des alliages avancés pour les besoins de l'aéronautique du futur. Le CIME d'Orano, coordinateur du projet ScaVanger, est un centre de R&D qui a défini des procédés innovants et les a validés en concevant, construisant et exploitant des pilotes à l'échelle industrielle à Bessines Sur Gartempe (France).
Question 1 : Dans quel(s) contexte(s) l'innovation est-elle destinée ?
L'innovation vise à fournir des alliages plus légers et plus résistants à teneur en vanadium pour l'aéronautique.
Question 2 : Quel est le niveau de maturité atteint par l'innovation ? Quelles sont les références industrielles ?
Le procédé est validé à l'échelle pilote, et un pilote industriel est en cours de conception pour la démonstration industrielle.
Question 3 : Expliquez comment l'innovation peut contribuer à la performance industrielle de son utilisateur. Sur quels critères peut-on mesurer son impact ?
La production de Scandium en Europe servira l'industrie aéronautique en permettant la conception et la fabrication d'alliages légers et résistants pour l'amélioration des performances des avions et notamment pour les avions électriques et à hydrogène pour lesquels la réduction de la masse est essentielle.
Question 4 : Expliquez le contenu technologique de l'innovation. Quels étaient les défis techniques à relever ? Quelles sont les solutions / technologies concurrentes ?
Le procédé mis au point vise à brancher directement une boucle sur un flux existant dans l'usine de production de TiO2 où le scandium est présent à des concentrations intéressantes. Une fois l'extraction du scandium effectuée, ce flux est renvoyé à l'usine sans perturber la production de TiO2. Le scandium extrait est ensuite traité pour obtenir un produit intermédiaire, l'hydroxyde de scandium, d'une pureté comprise entre 40 et 45 % en scandium. En fonction de la demande du marché et de l'utilisation finale, ce scandium peut être raffiné en oxyde ou en fluorure de scandium avec une pureté minimale de 99,9 %.
Les principaux défis étaient de ne pas perturber la production existante des producteurs de TiO2 et de respecter la réglementation de l'UE relative à ce processus.
Des projets d'exploitation primaire sont en cours de développement avec Scandium Canada à Crater Lake et Rio Tinto à New South Wells. Le scandium est également exploité en Chine (2/3 de la production mondiale actuelle). Il n'y a pas de production en Europe.
Question 5 : L'innovation contribue-t-elle à améliorer l'impact environnemental de l'utilisateur industriel ?
L'alliage d'aluminium et de scandium permettra de réduire la masse des avions et contribuera au développement des avions électriques et à hydrogène. Tout en préservant l'indépendance totale de l'approvisionnement européen. Ces technologies sont écologiques et réduiront l'impact sur l'environnement.
Contact :
Marine MADEHORS
marine.madehors@orano.group
Quatre autres innovations concouraient pour ce prix :
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La traçabilité des produits et de leurs processus de fabrication devient de plus en plus importante. En particulier lorsqu'il s'agit de composants destinés à des applications sensibles ou de composants importants pour la sécurité, la documentation complète des processus et des paramètres est souhaitée, voire exigée. la documentation complète des processus et des paramètres est souhaitée, voire exigée. Le nouveau code-barres résistant à la chaleur « Le nouveau code-barres résistant à la chaleur permet pour la première fois d'assurer la traçabilité complète des racks de traitement thermique. de traitement thermique. Le « Heat Resistant Barcode » est disponible en plusieurs versions standardisées, par exemple Plateaux de base, paniers ou grilles d'empilage. Tous les codes-barres contiennent à la fois le code-barres et le numéro en clair.
Question 1 : Dans quel(s) contexte(s) l'innovation est-elle envisagée ?
Traçabilité des lots pour les traitements thermiques
Question 2 : Quel est le niveau de maturité atteint par l'innovation ? Quelles sont les références industrielles ?
Le produit est prêt pour la production en série et il y a déjà les premières applications réussies avec des des clients
Question 3 : Expliquez comment l'innovation peut contribuer à la performance industrielle de son utilisateur. Sur quels critères peut-on mesurer son impact ?
L'utilisation du code-barres résistant à la chaleur permet une traçabilité fiable des supports de chargement et donc des processus de traitement thermique. Le « code-barres résistant à la chaleur » est appliqué aux supports de chargement ou aux plateaux de base ainsi qu'aux paniers et peut être lu à l'aide de scanners à caméra disponibles dans le commerce.
- grande fiabilité du processus, facilité d'utilisation, souplesse d'utilisation pour différentes applications, intégration dans des systèmes existants, automatisation, montage simple, faibles coûts, en cas de perte, remplacement facile, possibilité de mise à niveau, longue durée de vie.
Question 4 : Expliquez le contenu technologique de l'innovation. Quels étaient les défis techniques à résoudre ? Quelles sont les solutions / technologies concurrentes ?
Les défis techniques consistaient à mettre au point un code-barres pouvant être lu à l'aide d'un simple lecteur et pouvant également résister à divers traitements thermiques et à la trempe. résister à divers traitements thermiques et à la trempe. Nous y sommes parvenus avec notre nouveau développement. Il n'existe actuellement sur le marché aucun produit lisible comparable qui puisse être scanné et remplacé.
Question 5 : L'innovation contribue-t-elle à améliorer l'impact environnemental de l'utilisateur industriel ?
Grâce à la traçabilité des lots, l'impact environnemental peut être enregistré en détail. D'ailleurs, tous les produits par Friedr. Lohmann GmbH Edelstahlgießerei sont neutres en CO2. Friedr. Lohmann est la première fonderie d'acier inoxydable neutre en CO2
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Le goniomètre portable PCA 200 de DataPhysics Instruments est un appareil de mesure de l'énergie de surface. d'énergie de surface. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :
mesure rapide et non destructive de l'énergie de surface sur des surfaces solides de toutes tailles
appareil portable autonome avec écran tactile pour les mesures sur site, par exemple, en contrôle qualité ou directement dans les processus de production. contrôle de la qualité ou directement dans les processus de production
détermination automatique de l'énergie de surface en quelques secondes et visualisation directe du résultat sur l'écran de l'appareil. sur l'écran de l'appareil
dosage simultané de deux gouttes avec les liquides d'essai eau et diiodométhane
Question 1 : Dans quel(s) contexte(s) l'innovation est-elle prévue ?
Le goniomètre portable à angle de contact PCA 200 est un appareil de mesure destiné aux processus de contrôle de la qualité.
Question 2 : Quel est le niveau de maturité atteint par l'innovation ? Quelles sont les références industrielles ?
Le PCA 200 a été mis sur le marché début avril 2024.
Question 3 : Expliquez comment l'innovation peut contribuer à la performance industrielle de son utilisateur ? Sur quels critères peut-on mesurer son impact ?
Le PCA 200 permet de mesurer rapidement et de manière non destructive l'énergie de surface sur des surfaces solides de toutes tailles.
Question 4 : Expliquez le contenu technologique de l'innovation. Quels étaient les défis techniques à relever ? Quelles sont les solutions / technologies concurrentes ?
Les mesures d'énergie de surface effectuées avec le PCA 200 sont très précises. Le PCA 200 peut donc remplacer les mesures imprécises de l'encre de test encore utilisées dans de nombreux services de contrôle de la qualité.
Question 5 : L'innovation contribue-t-elle à améliorer l'impact environnemental de l'utilisateur industriel ? l'utilisateur industriel ?
Oui, car les matériaux dont le revêtement, l'activation ou les traitements de nettoyage sont insuffisants peuvent être retirés de la ligne de produits après le processus de contrôle de la qualité. ligne de produits après le processus de contrôle de la qualité et éventuellement retraitées avant d'être envoyées aux clients. clients. Les entreprises peuvent ainsi réduire leurs taux de retour et garantir une qualité élevée et constante de leurs produits.
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Le traitement actuel utilise des impulsions de C2H2 et de NH3, afin d'enrichir la surface d'un acier 23MnCrMo5 avec des éléments interstitiels (à savoir le carbone et l'azote). 23MnCrMo5 avec des éléments interstitiels (à savoir le carbone et l'azote). Le nombre d'impulsions, le temps, pression et les températures ont été choisis de manière à obtenir 60 % d'austénite (en volume) près de la surface, avec une quantité limitée de CrNo5. surface, avec une quantité limitée de CrN et de Fe3C. Il a été mesuré que, après le revenu et le grenaillage, une telle fraction élevée d'austénite était obtenue près de la surface, cette fraction élevée d'austénite améliorait les propriétés de fatigue et d'impact.
Question 1 : Dans quel(s) contexte(s) l'innovation est-elle envisagée ?
Ce nouveau traitement de carbonitruration a été mis au point pour améliorer la durée de vie des engrenages utilisés dans l'industrie automobile. l'industrie automobile. La durée de vie est principalement contrôlée par l'usure due à la fatigue et à l'impact.
Nous avons mis au point un traitement de carbonitruration basé sur des impulsions de C2H2 et de NH3. Le traitement consistait en 6 impulsions de NH3 et 27 impulsions de C2H2, avec une trempe au gaz N2 à température ambiante comme étape finale. Le traitement a duré 3 heures et 10 minutes. Il visait à conserver une fraction très élevée d'austénite près de la surface des pièces traitées. Le visuel montre la microstructure d'un acier carbo-nitruré 23MnCrMo5, traité dans les conditions énumérées ci-dessus, de manière à conserver 60 % d'austénite (phase brillante). Cette austénite est censée être bénéfique pour les propriétés en fatigue et en impact (cf. Question 3).
En général, il n'est pas facile de conserver de telles fractions élevées d'austénite. Le profil de dureté correspondant est illustré : la chute de dureté près de la surface, due à une fraction élevée d'austénite, est souhaitée.
Après le revenu et le grenaillage subséquent, la transformation de l'austénite en martensite induite par la déformation a été observée (effet TRIP), ce qui explique la forme du profil de microdureté qui en résulte.
Question 2 : Quel est le niveau de maturité atteint par l'innovation ? Quelles sont les références industrielles ?
Le niveau de maturité technologique est TRL 6-7. Le traitement prototype a été réalisé dans un équipement industriel de carbonitruration, qui est considéré comme un « environnement opérationnel » pour la plupart des fabricants. Les caractérisations mécaniques ont été réalisées sur des coupons dédiés à l'impact et à la flexion 4 points, et peuvent nécessiter d'être vérifiées sur des engrenages réels pour atteindre un TRL plus élevé.
Question 3 : Expliquez comment l'innovation peut contribuer à la performance industrielle de son utilisateur.
La carbonitruration est importante pour améliorer la durée de vie des engrenages exposés à l'usure et à la fatigue. Il a été démontré que, par rapport à un traitement de carbonitruration conventionnel (typiquement 15-20% d'austénite), notre traitement actuel améliore :
la limite de fatigue en flexion 4 points de 5 à 6 %.
la charge maximale pour les tests de Brugger de 8 %. NB : L'essai Brugger est une alternative à l'essai d'impact Charpy, l'essai Brugger étant mieux adapté aux engrenages.
Pour plus de détails, voir l'exposé de C. Depredurand [1]. [1] C. Depredurand (CETIM), D. Maréchal (IRT M2P), J. Dulcy (IRT M2P), A. Philippot (Ascometal), « Characterisation of a low-pressure carbonitriding treatment with a high retained austenite content », présentation du 05/06/2024 | A3TS |Toulouse.
Question 4 : Expliquez le contenu technologique de l'innovation. Quels étaient les défis techniques à relever ? Quelles sont les solutions / technologies concurrentes ?
L'utilisation du mode basse pression et la trempe au gaz N2 rendent difficile l'ajustement de la fraction volumique de l'austénite. Afin de bien contrôler la fraction d'austénite, nous avons modélisé les profils de diffusion du carbone et de l'azote dans l'austénite. Ce travail numérique a été présenté l'année dernière au congrès A3TS/ECHT (juillet 2023 - Mulhouse) [2].
Un autre défi est la formation de cémentite en bloc qui peut être préjudiciable aux propriétés de fatigue. Habituellement, une solution consiste à meuler la surface afin d'éliminer la cémentite, mais avec le risque de supprimer la couche riche en austénite souhaitée. Notre innovation permet de ne former que de petits sphéroïdes de cémentite (généralement bénéfiques pour la fatigue), mais pas de cémentite en bloc, de sorte qu'aucune autre opération de meulage n'est nécessaire.
[2] D. Maréchal, J. Dulcy, J. Valette, M.-R. Chini, « Simulations thermodynamiques pour optimiser les gammes de traitements thermochimiques Basse Pression », présentation donnée le 05/07/2023 | A3TS / ECHT 2023 | Mulhouse.
Question 5 : L'innovation contribue-t-elle à améliorer l'impact environnemental de l'industriel ?
Outre l'allongement de la durée de vie des engrenages soumis au traitement actuel, nous avons cherché à concevoir un traitement éco-responsable. traitement éco-responsable.
L'utilisation d'un procédé à basse pression permet de consommer peu de gaz (C2H2 ou NH3), ce qui réduit considérablement les émissions directes associées au procédé. ce qui réduit significativement les émissions directes associées au procédé. De plus, nous avons veillé à :
- utiliser la quantité minimale de gaz, uniquement celle nécessaire au traitement.
- à réduire au maximum la durée du traitement.
Pour la nuance 23MnCrMo5 enrichie dans nos conditions, la trempe au gaz N2 permet d'obtenir une trempabilité suffisante. gazeux N2. D'un point de vue environnemental, la trempe au gaz est intéressante par rapport à la trempe à l'huile, car elle permet d'éviter les effets négatifs de la trempe au gaz sur l'environnement. d'huile, car elle permet d'éviter
- la nécessité de produire de l'huile minérale,
- le processus de dégraissage supplémentaire après la trempe.
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La fusion laser sur lit de poudre (L-PBF) trouve progressivement sa place dans de nombreuses applications industrielles. Si cette technologie Si cette technologie fait des progrès considérables, permettant de réaliser des pièces de qualité toujours plus grande, les exigences en termes de qualité de surface sont de plus en plus élevées. les exigences en termes de qualité de surface sont de plus en plus élevées. Des rugosités de l'ordre du micron sont désormais attendues dans certaines spécifications industrielles. Pour répondre à cette exigence, une nouvelle génération de bains de polissage chimique a été développée dans le cadre du projet NEMO soutenu par l'IRT M2P. Les résultats résultats obtenus sur des pièces TA6V permettent d'obtenir des valeurs de rugosité inférieures au micron.
Question 1 : Dans quel(s) contexte(s) l'innovation est-elle envisagée ?
Cette innovation s'inscrit dans le contexte de la finition de surface de pièces en titane fabriquées par fabrication additive (L-PBF) L-PBF : réduction de la rugosité et élimination des particules de surface non fondues.
Question 2 : Quel est le niveau de maturité atteint par l'innovation ? Quelles sont les références industrielles ?
Cette innovation fonctionne actuellement à l'échelle 70L et est appliquée à des pièces industrielles en titane et à des démonstrateurs issus de différents domaines industriels. démonstrateurs issus de différents domaines industriels.
Question 3 : Expliquez comment l'innovation peut contribuer à la performance industrielle de son utilisateur. Sur quels critères peut-on mesurer son impact ?
Ce nouveau bain permet d'atteindre des valeurs de rugosité très faibles, en accord avec les spécifications de plus en plus strictes des fabricants. de plus en plus strictes des fabricants. Il bénéficie également des avantages offerts par les procédés chimiques en termes d'accessibilité à l'intérieur des pièces complexes.
Question 4 : Expliquez le contenu technologique de l'innovation. Quels étaient les défis techniques à relever ? Quelles sont les solutions / technologies concurrentes ?
Le principal défi dans le développement de cette innovation était d'optimiser la compétition entre les réactions de dissolution de la surface et la diffusion des espèces vers la surface, afin de maximiser la réduction de la rugosité tout en minimisant l'enlèvement de matière. Ce nouveau bain est en concurrence avec les bains d'usinage chimique, qui permettent également d'attaquer la rugosité, mais avec un enlèvement de matière plus important. Plus généralement, ce procédé est également en concurrence avec tous les procédés de finition de surface (chimique, électrochimique, mécanique, etc.).
Question 5 : L'innovation contribue-t-elle à améliorer l'impact environnemental de l'industriel ?
Grâce à ses performances, ce procédé permet d'obtenir l'état de surface souhaité en une seule étape, ce qui est un avantage en termes d'impact environnemental. De plus, des solutions de régénération sont actuellement de régénération sont en cours de développement pour minimiser l'empreinte environnementale du procédé.
Soirée exceptionnelle au musée Aeroscopia : distinctions et divertissements de haut vol !
La soirée de gala organisée au musée Aeroscopia de Blagnac a été un véritable succès, rassemblant près de 380 participants. Les invités ont pu admirer la richesse de la collection aéronautique et visiter des aéronefs emblématiques tels que le Concorde, l’A380, le Super Guppy, et l’A300B. Le cocktail fut servi sur le tarmac et le dîner au pied des avions. Le quiz du 50ème anniversaire du Congrès de l’A3TS, animé par Sylvain Batbedat et Olivier Delcourt, a été remporté haut la main par deux tables de haute volée. Un photobooth TOP GUN a laissé à tous des souvenirs mémorables.
Enfin, deux titres honorifiques ont été remis lors de la soirée : Pierre Bruchet a été nommé Président d’honneur pour ses actions décisives au service de l’association depuis près de 20 ans, et René Mauvoisin a reçu le titre de Membre d’honneur pour ses grands services rendus à l’A3TS dans le domaine de la formation.