Le Carnot Icéel, des compétences multiples au service des grandes transitions.
Nos tutelles
© 2024 Institut Carnot Icéel
Le brasage hétérogène céramique / métal : un procédé d’assemblage au service de la fabrication
de pièces de haute-technologie.
Les céramiques techniques sont une famille de matériaux présentant des caractéristiques physicochimiques particulières à de nombreux égards : faible densité, résistances mécaniques et inertie chimique à haute température, propriétés de conductivité (électrique ou thermique), comportement magnétique, … Qu’elles soient à base d’oxydes, de nitrures, de borures ou encore de carbures, elles trouvent des applications dans de très nombreux domaines de l’industrie et peuvent être combinées à des substrats métalliques afin d’apporter localement des propriétés spécifiques. A titre d’exemple, les motoristes aéronautiques déposent ainsi des barrières thermiques et/ou environnementales en céramique pour protéger la surface des superalliages à base nickel mis en œuvre dans les sections chaudes de turbines aéronautiques. Dans l’industrie automobile, des isolateurs électriques en céramique sont utilisés dans les bougies d’allumage qui créent là aussi des barrières environnementales.
Lorsque l’utilisation de céramiques massives est nécessaire, les méthodes d’assemblage classiques céramique / métal que sont le scellement ou le collage ne permettent pas la création d’interfaces présentant des résistances thermomécaniques adaptées à des conditions sévères d’utilisation. C’est dans ce contexte que l’Office National d’Etudes et de Recherches Aérospatiales (ONERA) a fait appel aux savoir-faire de la Halle des Matériaux de l’EEIGM, afin de développer un système innovant impliquant la création de plusieurs liaisons céramique / métal.
L’objectif de l’ONERA consistait à identifier une solution d’assemblage robuste et répétable permettant de traiter des pièces de géométrie complexe destinées à être mise en application en environnement extrême. Afin de répondre à ce cahier des charges, la Halle des Matériaux a travaillé sur la mise au point d’une gamme de fabrication sur-mesure impliquant différentes étapes de brasage. Des gammes opératoires complètes, depuis le choix de l’alliage d’apport jusqu’au design des outillages de brasage en passant par les conditions de traitement thermique, ont ainsi été mises au point puis optimisées permettant in fine de confectionner avec succès les prototypes.
Les laboratoires membres du Carnot Icéel ont pour ambition d’accompagner toutes les entreprises dans leurs problématiques d’innovation. L’expertise multidisciplinaire de nos 29 composantes est une véritable force dans les réponses que nous pouvons proposer aux entreprises pour développer ou optimiser leurs procédés industriels. En collaborant avec la Halle des Matériaux de l’EEIGM, l’ONERA a trouvé un partenaire capable de l’accompagner dans les différentes étapes d’un projet d’innovation : de la veille bibliographique, en passant par la phase d’essais et jusqu’au prototypage à différentes échelles. Des collaborations ponctuelles entre la Halle des Matériaux et les composantes du Carnot Icéel peuvent également être réalisées face des besoins spécifiques se présentant lors de l’avancée d’un projet : dans le cas présent, des travaux ont ainsi été menés en partenariat avec le CRITT-TJFU afin de réaliser des découpes jet d’eau de très haute précision sur des éléments destinés à faciliter les opérations de brasage.
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