Une équipe projet de 7 élèves-ingénieurs de l’Ecole Centrale de Lille en partenariat avec le

Agent-008

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• Publié par: djeuzong
• Publié le: 29 avril 2013
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• Langue: Français

Extrait

Une équipe projet de 7 élèves-ingénieurs de l’Ecole Centrale de Lille en partenariat avec le Laboratoire de Mécanique de Lille (LML) [UMR CNRS 8107] et la société ATYS CONSULTING GROUP, réalise une structure métallique colonnaire.

MONTE CRISTAUX, groupe-projet de l’Ecole Centrale de Lille développe unprototype de fourdestiné à réaliserdespièces métalliques colonnaires. Ce prototype inspiré de la méthode de (1) BRIDGMAN ,innove par le triplet Refroidissement - Asservissement - Régulation fine.

De nombreuses entreprises produisent industriellement des pièces métalliques colonnaires ou monocristallines, dont l'exemple le plus connu est l’aube de réacteur en alliage de nickel ou de cobalt mise au point par SNECMA-Safran à Gennevilliers (92). Les performances de ces microstructures (2) sont particulièrement remarquables (résistances mécaniques élevées à chaud, anisotropiedu matériau, bonne résistance au fluage…); leur production demande une maîtrise très poussée du procédé d’élaboration.

L’équipe de chercheurs ER3 du LML s'intéresse aux micromécanismes d’endommagement des matériaux et aux relations entre microstructure et propriétés mécaniques; elle développe des modèles numériques de prévision du comportement mécanique macroscopique des matériaux à partir de phénomènes physiques microscopiques.

Notre prototype permettra de fournir à cette équipe les éprouvettes de microstructures variées dont elle aura besoin pour valider expérimentalement ses modèles.

Pour réaliser ce genre de microstructure, il est important de maîtriser la solidification dirigée des alliages. Par rapport aux équipements industriels, le prototype permettra la réalisationde ces matériaux modèles en faisant varier avec une grande flexibilité les conditions opératoires, les matériaux et la géométrie du moule.L’intégration du projet dans les thématiques du laboratoire a (3) permis l’obtention duBonus Qualité Recherche(BQR) d’un montant de 3000€sous l’impulsion de M. David BALLOY, directeur scientifique du projet.

Dans le cadre de laconvention signée avec la société ATYS CONSULTING GROUP, l’EC Lille dispose d’une plateforme induction pour réaliser des essais de faisabilité. Sur la base de considérations scientifiques et d’études de procédés d’élaboration, il ressort que la croissance monocristalline dépend essentiellement de la vitesse du front de solidification et du gradient de température autour de ce front. La solution développée repose sur unsystème de bobine mobile en translation, couplée à un système de refroidissement forcé et à un système d’asservissement. Les résultats obtenus sont très prometteurs de par la structure colonnaire du cristal obtenu.

Mail: [e-mail]

Site web:www.montecristaux.sitew.eu

(1) Méthode qui consiste à établir la croissance monocristalline d’un matériau préalablement introduit et scellé dans une ampoule. Le système est réparti en 2 zones (chaude en haut et froide en bas) et l’ampoule est lentement translatée de la zone chaude vers la zone froide pour avoir la solidification du matériau.

(2) Propriété du matériau à être dépendant de la direction d’agencement de sa structure interne. Cette propriété est notamment recherchée pour les aubes de turbine dans les moteurs aéronautiques.

(3) Financement qui permet par la constitution d’un fonds de mutualisation, de soutenir des projets de recherche en particulier dans des thématiques innovantes et émergentes, la promotion de la recherche et la lisibilité internationale des laboratoires.