L'étude "La Métallurgie en France : une nécessité d'innovation" - Dgcis
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MINEFI / DGE / SIMAP<br />
Les voies de l’innovation dans la métallurgie<br />
Cas Eramet<br />
Les procédés métallurgiques font l’objet de développem<strong>en</strong>ts constants au sein du groupe Eramet, selon<br />
<strong>une</strong> démarche qui allie la simulation numérique aux élém<strong>en</strong>ts finis ou non , l’expérim<strong>en</strong>tation <strong>en</strong><br />
laboratoire et le développem<strong>en</strong>t sur les sites. Les thèmes prioritaires sont les suivants :<br />
• procédés d’affinage avec la simulation chimique et thermodynamique des réactions métal laitier, mais<br />
aussi mécanique des fluides dans les réacteurs<br />
• procédés de coulée et de solidification avec modélisation de la thermique de la mécanique des fluides<br />
de la thermomécanique et des réactions métallurgiques, notamm<strong>en</strong>t le passage liquide solide, avec des<br />
concepts multi échelle<br />
• Procédés de mise <strong>en</strong> forme à chaud – laminage, forgeage libre, estampage, matriçage – avec dans un<br />
premier temps la modélisation thermomécanique de la mise <strong>en</strong> forme proprem<strong>en</strong>t dite, qui s’<strong>en</strong>chaîne<br />
désormais sur la modélisation métallurgique <strong>en</strong> vue de la prédiction des microstructures. Ce dernier<br />
domaine représ<strong>en</strong>te un gisem<strong>en</strong>t majeur pour les applications à haute technologie des aciers<br />
austénitiques, alliages base nickel ou cobalt, de titane, d’aluminium, de zirconium ;<br />
• Procédés de mise <strong>en</strong> forme à froid<br />
• Procédés de traitem<strong>en</strong>t thermique avec la simulation pour la description de la chauffe, la prédiction<br />
des transformations métallurgique, des distorsions, des contraintes résiduelles.<br />
• Procédés de traitem<strong>en</strong>t de surface, avec des simulations à dominante chimique et métallurgique pour<br />
les traitem<strong>en</strong>ts de diffusion (cém<strong>en</strong>tations) mécanique ou physique dans d’autres cas<br />
Cas Alcan<br />
Pour le groupe Alcan, trois technologies clés « cœur de métier » permett<strong>en</strong>t d’assurer un leadership<br />
industriel et de la différ<strong>en</strong>ciation technologique pour l’élaboration (amont) et la transformation de<br />
l’aluminium et de ses demi-produits, à fortes composantes innovation<br />
• Les procédés "durables" d'élaboration de l'aluminium et de ses alliages. Ils vis<strong>en</strong>t à diminuer les<br />
émissions gazeuses, améliorer l’efficacité énergétique <strong>en</strong> électrolyse et lors des traitem<strong>en</strong>ts de<br />
fusion/affinage (fonderie). Ils concern<strong>en</strong>t égalem<strong>en</strong>t le tri d'alliages et leur purification pour permettre<br />
un recyclage <strong>en</strong> produits à haute valeur ajoutée. Ils concern<strong>en</strong>t tous les marchés pour un <strong>en</strong>jeu sociétal<br />
de développem<strong>en</strong>t durable. Plusieurs technologies clés sont à maîtriser, notamm<strong>en</strong>t l’électrolyse<br />
(située aux confins du domaine de l'étude), la fonderie (fusion /affinage) et le recyclage<br />
• Les technologies de procédés et modélisations avancées de coulée semi-continue et solidification<br />
d'alliages durs sont au cœur du métier d’Alcan. Elles concern<strong>en</strong>t principalem<strong>en</strong>t le marché<br />
aéronautique.<br />
• <strong>La</strong> conception métallurgique et fabrication intégrées de composants structuraux <strong>en</strong> aluminium par<br />
mise <strong>en</strong> forme thermomécanique, trempe/parachèvem<strong>en</strong>t, mise <strong>en</strong> oeuvre mécanique par des<br />
technologies de procédés et modélisations avancées ou approches multifonctionnelles sont au<br />
cœur de l’innovation. Ces technologies concern<strong>en</strong>t principalem<strong>en</strong>t le marché aéronautique qui<br />
représ<strong>en</strong>te l’<strong>en</strong>jeu principal à court ou moy<strong>en</strong> terme, les transports terrestres (<strong>en</strong> particulier<br />
l’automobile) et la construction navale.<br />
2222 <strong>La</strong> conception de nouveaux alliages et matériaux métalliques<br />
<strong>La</strong> conception de nouveaux alliages et matériaux métalliques est <strong>une</strong> technologie stratégique « évid<strong>en</strong>te »<br />
pour de grands domaines d’application, à la base d’innovations réc<strong>en</strong>tes et att<strong>en</strong>dues dans les prochaines<br />
années<br />
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