La Compression Isostatique à Chaud qui intéresse fortement l’industrie nucléaire, aéronautique et de défense, permet d’obtenir des alliages, des pièces ou des assemblages inédits, aptes à supporter des environnements hostiles. La plateforme mutualisée Calhipso qui prend forme au Creusot (Saône-et-Loire), alliera recherche académique et transfert de technologie à destination de l’industrie, notamment du pôle de compétitivité Nuclear Valley et du groupement d’entreprises de la métallurgie Metal Valley en Côte-d’Or. L'acquisition d'une presse et la construction d'un bâtiment pour l'abriter approchent les 5 millions d'investissement.


Fédérant plusieurs acteurs de la recherche publique et des entreprises, le projet Calhipso (Compression et Assemblage d’alliages métalliques par HIP, une Solution innOvante), officiellement lancé le 23 avril au Creusot (Saône-et-Loire), se veut le catalyseur d’une filière industrielle en devenir, autant qu’une plateforme de recherche mutualisée accessible à un consortium de centres de recherche français. L’enjeu, dans les deux cas, est de développer et promouvoir la technologie de Compression Isostatique à Chaud (CIC), une technologie complexe vue comme une alternative à la forge et à la fonderie.

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Inventée en 1955, la Compression Isostatique à Chaud bénéficie d’un regain d’intérêt depuis une vingtaine d’années, notamment grâce aux progrès réalisés en matière de performance et de sécurité des machines. Cette technologie permet de former, d’assembler ou d’améliorer des pièces, en métal ou en céramique, en exerçant une énorme pression omnidirectionnelle (jusqu’à 2000 bars) associée à une forte élévation de température (jusqu’à 2000°).

La méthode permet de densifier au maximum la matière, d’en combler toutes les irrégularités, d’inventer de nouveaux alliages non réalisables par fusion à partir de métaux poudreux, ou encore d’assembler des pièces de matières similaires ou disparates avec une qualité de jonction inégalée. L’élimination des défauts — retassures dans les pièces coulées, pores dans les produits issus de la métallurgie des poudres —, améliore considérablement la ductilité (plasticité), la résistance au fluage (déformation) et la durée de vie des matériaux.

Un bâtiment en 2023 au Creusot pour accueilllir une presse destinée au transfert de technologie

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L'une des deux machines sera installée au Creusot dans un bâtiment à construire. A droite, le "père" du réseau, le professeur Frédéric Bernard. © A.Cheziere

Deux presses CIC font l’objet d’un appel d’offre. La première, représentant un investissement de 1,5 million d’€, bardée de capteurs et équipée d’un module de trempe, sera dédiée aux expériences de laboratoire sur le site du CEA à Grenoble.
La seconde, qui permet des productions de taille plus importante (10 à 40 cm) à visée de prototype, prendra place dans un bâtiment à édifier d’ici 2023, sur le site Magenta au Creusot, près du centre technique de Framatome.
La machine représente un investissement de 3,1 millions d’€, le bâtiment de 500 m2, porté par la Société d’Économie Mixte pour la Coopération Industrielle en Bourgogne (SEMCIB), de 1,6 million d’€. L’opération est financée par l’Agence française de financement de la recherche via le Programme d’Investissements d’Avenir et la région Bourgogne-Franche-Comté.

 
Si la technologie intéresse l’industrie métallurgique, mais aussi aéronautique, de défense, ou encore médicale, le coût des équipements a largement freiné son utilisation. C’est tout l’enjeu du volet développement industriel de Calhipso : mutualiser les lourds investissements matériels et les mettre à la disposition des industriels désireux de s’approprier des aspects de cette technologie.
« Framatome est associé au projet mais nous avons aussi identifié un nombre important d’autres entreprises intéressées par la CIC, des grands groupes comme Alstom ou Safran, et de nombreuses PME », affirme Frédéric Debleds, directeur général d’Écosphère, l’agence de développement économique de la communauté urbaine Creusot-Montceau, en charge du volet industriel du projet.

Celle-ci peut se prévaloir d’une belle expertise en matière de cluster associant recherche et développement économique : elle est à l’origine et aux commandes de Mecateamcluster, le cluster spécialisé dans les engins de travaux et de maintenance ferroviaire. « Les deux projets sont bien différents. Mecateam est lié à un marché mature et existant, alors que Calhipso mise sur une technologie émergente, un pari sur l'avenir, qui s'adresse potentiellement à plusieurs filières, intéressées à la réalisation de pièces à haute valeur ajoutée positionnées dans des environnements hostiles », précise le directeur général.


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La plateforme de recherche, pilotée par le professeur Frédéric Bernard, est portée par un consortium d’acteurs : l’Université de Bourgogne- Franche-Comté (ICB/UB) en partenariat avec le CEA de Grenoble (Liten), le CNRS, l’Université Paris Sciences et Lettres (MINES ParisTech) et Framatome. Déjà détenteur d’une presse CIC, le consortium en acquiert une seconde, « totalement instrumentée » précise le professeur Bernard, dédiée à la compréhension des phénomènes associés à cette technologie.
« Nous allons pouvoir proposer une plateforme d’expérimentation et de modélisation CIC pour des travaux de recherche, et assister les industriels notamment dans la réalisation de prototype de pièces CIC. L’objectif est de pouvoir catalyser un réseau français autour de la Compression Isostatique à Chaud qui favorise le transfert de technologie et d’expertise », résume le chercheur.

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La Compression Isostatique à Chaud exerce une énorme pression omnidirectionnelle (jusqu’à 2000 bars) associée à une forte élévation de température (jusqu’à 2000°). © A.Cheziere

 

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