Nicolhaas

Améliorer la performance de la fabrication d’assemblages (outillages) obtenus par Stratoconception®

Le besoin initial

Le projet NICOLHAAS ambitionne d’améliorer, de façon substantielle, la performance de la fabrication d’assemblages (outillages) obtenus par Stratoconception® par la maîtrise de la qualité des interfaces brasées en mettant en œuvre deux technologies complémentaires : la préparation de surface par azote supercritique et le dépôt de brasure par procédé de projection dynamique à froid (Cold Spray).

Le verrou à lever

le projet NICOLHAAS propose de corréler l’influence, pour une brasure donnée, adaptée à un assemblage homogène base alu/ base alu : (i) de la préparation des surfaces par jet d’azote supercritique (Critt TJFU) , (ii) de la nature de la brasure (base aluminium) et des caractéristiques des joints brasés (IJL – IS) , (iii) des conditions de dépose de brasure par cold spray (Critt METALL 2T), (iv) de l’opération de brasage (Institut de la Soudure: IS) et (v) de la microstructure obtenue à l’interface (IJL) sur la tenue en service de l’assemblage sous sollicitations mécaniques (IS) et thermo mécaniques (CM2T) et ceci pour des strates en alliage d’aluminium. L’étude des joints brasés permettra d’obtenir des résultats encourageants d’un point de vue scientifique. La maîtrise des conditions opératoires ainsi que l’étude du comportement des dépôts sous sollicitations uni axiales nous permettront, après ce premier projet d’adapter les méthodes développées à d’autres brasures et d’aller plus loin dans la caractérisation thermo mécanique des joint brasés avant d’envisager des collaborations- industrielles et d’augmenter le TRL du concept proposé dans le cadre de projets collaboratifs nationaux et européens.

Les moyens R&D mis en oeuvre

Le Projet vise à développer, dans le cadre de la fabrication par Stratoconception®, une solution de mise en œuvre de brasure innovante en ayant recours à 3 procédés complémentaires, à savoir : (i) une solution innovante de préparation de surface en voie sèche, (ii) une solution de dépose à froid de la brasure non conventionnelle et (iii) le brasage sous vide. Plus précisément, la solution innovante proposée fait donc appel aux 3 technologies, ci-dessous, maîtrisées par les CRT et qui seront utilisées de manière subséquente :

  • La préparation de surface par jet d’azote supercritique (SCN) appliquée à un substrat métallique de type acier d’outillage
  • La réalisation de revêtements métalliques par projection dynamique à froid (Sans fusion) dite cold spray (CS) sur les surfaces ainsi préparée
  • La fusion des brasures par utilisation de four sous vide
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Les perspectives de partenariats

Les brasures étudiées sont toutes déposables par Cold Spray mais peuvent offrir des rendements de projection très différents.La préparation initiale de surface par azote supercritique permet d’améliorer l’adhérence des dépôts. Il faut privilégier les conditions de projections réduisant la rugosité lorsque l’on vise de faibles épaisseurs de brasures (50 microns ou moins) par l’utilisation de pressions d’azote et/ou la mise en œuvre d’abrasifs de taille plus faible. Les assemblages par brasage, pour les différentes combinaisons de substrats/préparations de surface/ brasures, vont être réalisés et caractérisés