Une « révolution des matériaux » - article ; n°1 ; vol.31, pg 118-131

Jean-François Lemettre

Description

Revue d'économie industrielle - Année 1985 - Volume 31 - Numéro 1 - Pages 118-131
14 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

Informations

• Publié par: REVUE_D-ECONOMIE_INDUSTRIELLE
• Publié le: 01 janvier 1985
• Nombre de lectures: 18
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

Jean-François Lemettre
Une « révolution des matériaux »
In: Revue d'économie industrielle. Vol. 31. 1er trimestre 1985. Les restructurations de l'industrie française. pp. 118-
131.
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Lemettre Jean-François. Une « révolution des matériaux ». In: Revue d'économie industrielle. Vol. 31. 1er trimestre 1985. Les
restructurations de l'industrie française. pp. 118-131.
doi : 10.3406/rei.1985.1196
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/rei_0154-3229_1985_num_31_1_1196Une « révolution des matériaux »
Jean-François LEMETTRE
Chargé de conférence
Université Paris X Nanterre
Moins spectaculaires que la « révolution électronique », les transformations
qui s'opèrent depuis quelques années dans le domaine des matériaux, préparent
des remises en cause fondamentales dans les industries concernées. Un tel proces
sus est porteur de menaces pour les firmes qui ne pourront s'y adapter, mais aussi
d'opportunités nouvelles celles qui parviendront à en maîtriser le cours.
Mais c'est au niveau du système productif tout entier que les effets de ces change
ments se mesureront en définitif.
Les matériaux nouveaux forment un ensemble à la fois extraordinairement
varié et ambigu. La variété est relevée par toutes les études consacrées au sujet
dans les dernières années, à tel point que le « Rapport sur l'état de la technique »
préparé par le ministère de la Recherche en 1983 titre sur « l'hyperchoix des
matériaux » (1). L'ambiguïté même est une des causes de cette très grande
variété : Les « matériaux nouveaux » recouvrent à la fois des développements
dans les voies nouvelles de matériaux déjà connus (alliages métalliques, polymèr
es, acier, céramiques, ...), composition de nouveaux corps à partir de compos
ants eux-mêmes nouveaux (céramiques par exemple), et toutes les combinaisons
intermédiaires.
L'intérêt suscité par ces matériaux porte dans un premier temps sur les perfo
rmances techniques qu'ils impliquent — dans leur conception et leur
fabrication — et sur celles qu'ils permettent par leur utilisation. L'introduction
de composants nouveaux dans les moteurs et les structures par les firmes de
l'aérospatial alimente en continu cette saga des prouesses technologiques. Mais
dans un second temps, leur diffusion à grande échelle et leur banalisation bous
cule les positions établies dans les industries traditionnelles. L'exemple de l'auto
mobile illustre bien l'ampleur des phénomènes. Pour réduire les consommations
d'énergie, tous les constructeurs entreprennent d'alléger les véhicules, notam
ment en remplaçant la fonte et l'acier par d'autres matériaux. La perspective tra
cée par Volvo, entre autres, pour l'an 2000 est édifiante si on compare ce que sera
à ce moment le véhicule remplaçant les berlines compactes actuelles.
(1) CPE : Rapport sur l'état de la technique, La Documentation Française, Paris 1983.
118 REVUE D'ÉCONOMIE INDUSTRIELLE — n° 31, 1er trimestre 1985 1 : L'évolution prévue du poids d'une automobile TABLEAU
VOITURE COMPACTE VOLVO LCP 2000
ACTUELLE
MATERIAUX en kg . en % en kg . en %
Acier et fonte 429 51,1 152 23,5
13,1 27,6 Aluminium 110 178 Illustration non autorisée à la diffusion
43 6,7 Magnésium
Plastiques 140 16,7 170 26,4
118 Caoutchoucs 14,1 30 4,6
42 72 11 ,2 Divers 5,0
TOTAL 839 645 100,0 100,0
Source : Les Echos, 27-10-83.
La diminution de poids de 23 % est réalisée par une réduction au tiers du poids
des composants ferreux et en caoutchouc, remplacés par des métaux et alliages
plus légers à base d'aluminium et de magnésium, et par des plastiques. Les études
conduites par les autres constructeurs automobiles concluent à des évolutions
proches dans leurs grandes lignes, avec parfois une part des matières plastiques
plus importantes.
La conséquence de cette substitution sur les industries est considérable : les
producteurs d'automobiles sont un gros client de la sidérurgie (le second en
France) et de l'industrie du caoutchouc. La recherche de nouveaux produits plus
légers, plus performants au plan technique et réalisés à des coûts compétitifs y est
très active. Dans l'hypothèse où elle aboutirait à un renversement de la tendance
décrite précédemment, la sidérurgie sortirait sensiblement transformée : les stra
tégies fondées sur l'accroissement des tonnages auraient cédé la place à d'autres,
appuyées sur des produits sophistiqués, différenciés à l'usage, mais produits en
quantités plus réduites.
Il ne s'agit plus seulement de produire des générations de matériaux se susbti-
tuant partiellement aux anciens en marquant une nouvelle extension des possibili
tés d'accumulation ou de consommation. Les « nouveaux » possèdent
une propriété qui transforme peut-être en profondeur les industries de biens
intermédiaires : ils sont conçus et produits à partir de normes très spécifiques,
pour un usage précis et en fonction d'un cahier de charges défini à l'avance.
Il serait hasardeux d'affirmer qu'il s'agit là d'une évolution sans retour. Il est
possible que l'apparence d'une transition trompe et que ces matériaux nouveaux,
devenus dominants, suivent les mêmes tendances à la standardisation et aux
grandes échelles de production que leurs prédécesseurs. Quelques indices autori
sent toutefois à envisager un renversement plus profond :
— les utilisateurs de matériaux exigent des inputs de plus en plus spécifiques,
REVUE D'ÉCONOMIE INDUSTRIELLE ~n°31,V trimestre 1985 119 correspondant à des recherches de performances techniques ou économiques tou
jours plus poussées dans les domaines les plus variés ;
— les producteurs tendent à différencier fortement leurs produits pour résister
à l'usure des marges brutes qui résulte souvent de la standardisation et de la stabil
ité du produit ;
— la complexification des technologies s'accompagne d'une diversité toujours
accrue des composants ;
— enfin, le mouvement de spécialisation croissante gagne les matériaux tradi
tionnels — sidérurgie, non ferreux, ciments, verre, ... — d'une façon qui paraît-
elle aussi irréversible ; compte tenu notamment de l'évolution du stock de capit
al.
LES MATÉRIAUX COMPOSITES EN EXPANSION
Les matériaux composites forment indiscutablement la famille de matériaux
nouveaux qui connaît la plus grande diffusion. Ils sont définis dans le rapport
Causse (1) comme « une structure filamentaire maintenue en place par une
matière organique ». La plus grande partie des tonnages est constituée de résines
thermoplastiques ou thermodurcissables renforcées par de la fibre de verre.
Les possibilités de combinaisons fibre/matrice sont en théorie quasiment ill
imitées. Le nombre de composites est potentiellement très important. A côté des
fibres de verre, qui forment déjà une famille diversifiée, sont apparues des fibres
à performances potentielles plus élevées : fibres de carbone, de bois, de wiskers,
en carbure de silicium, nitrure de bore, alumine, oxyde de titane... Aux résines
organiques, très variées, se sont ajoutées les matrices métalliques céramiques,...
Aux propriétés des composants le matériau composite en ajoute d'autres qui lui
sont propres et qui résultent des propriétés combinées et des paramètres adoptés
pour la combinaison : parts du renfort et de la matrice, structure du renfort (fil,
tissu, mets, granulés, fils coupés, tressés, ...). Chaque composite forme un maté
riau spécifique dans ses propriétés physiques et ses caractéristiques d'usage.
Pourquoi les composites ?
L'intérêt suscité par les composites tient aux nouveaux rapports qualité-prix
qu'ils permettent d'obtenir et à l'avantage technique et économmique qu'ils
apportnt. Le Pr. Naslain résume par le schéma suivant les raisons de l'introduc
tion des matériaux composites (3).
Le hayon arrière de la Citroën BX est formé d'une pièce par un procédé
d'injection de composite résine orga