Le CTIF et la recherche collective
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- Éloïse Godin
- il y a 8 ans
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1 Le CTIF et la recherche collective Dans le cadre du contrat de performance qui le lie à la Profession de la fonderie, le CTIF (Centre Technique des Industries de la Fonderie) déploie chaque année des actions collectives en matière de Recherche et Développement (lien vers Plus d une trentaine de projets est menée annuellement par le CTIF en lien direct avec les besoins des fondeurs. Le programme de Recherche et Développement est décliné selon cinq axes clés : les matières premières, les produits nouveaux, les technologies de fonderie, la prédiction de comportement et le développement durable. Matières premières Dans cette thématique, CTIF développe des actions visant en particulier de fiabiliser les fabrications malgré les variations sensibles des qualités des matières premières et d atteindre des performances nouvelles à partir de compositions nouvelles. Parmi les principaux sujets traités, citons : Le développement des aciers micro alliés : cette étude vise à remplacer ou à substituer partiellement les éléments d alliages habituels en fonderie d acier via l utilisation d éléments inédits associés à un traitement thermique optimisé. En savoir + (lien Optimisation de l élaboration au four à induction des aciers moulés : le projet vise d améliorer la qualité métallurgique de l acier, de fiabiliser les processus de fusion et d élaboration et d optimiser les modalités de traitements thermiques en liaison avec la composition chimique de l acier. En savoir + (lien Alliages d aluminium pour hautes températures en fonderie sous pression : le projet vise la mise au point nouvelles nuances élaborées susceptibles d être compétitives avec l alliage AlSi9Cu3(Fe) conventionnel, via l addition d éléments ciblés dans le but améliorer les propriétés à chaud de l alliage. En savoir + (lien à corriger). 1
2 Fontes GS à matrice renforcée : le projet vise d acquérir une meilleure connaissance des fontes GS à matrice ferritique renforcée EN-GJS , EN-GJS et EN- GJS , désormais normalisées, pour accompagner les fondeurs français dans leur développement : positionner les propriétés de ces fontes par rapport aux nuances traditionnelles (ferrito-perlitiques), et mettre au point les spécificités de leur élaboration. Etude de nouveaux gisements de matières premières en ferreux : les objectifs du projet sont de recenser les matières premières ferreuses particulières ou nouvelles non encore exploitées, les caractériser, examiner leur destination potentielle, faire un bilan technico-économique prévisionnel de leur utilisation en fusion ferreux, et sur la base de ce bilan et des volumes concernés, choisir les matières à tester prioritairement et à rendre accessibles aux fondeurs. Produits nouveaux Dans cette thématique, les travaux du CTIF visent de répondre avec des solutions nouvelles à des sollicitations fonctionnelles soit spécifiques (haute température, allègement, corrosion, fatigue, amortissement, ), soit ciblées (amélioration localisée des performances). Parmi les principaux sujets traités, citons : Les mousses métalliques CTIF : structures stochastiques et régulières : CTIF a poursuivi en 2012 ses travaux sur les mousses métalliques, respectivement sur les structures stochastiques et régulières du procédé CASTFOAM et dans le projet FOAM mené en collaboration avec des partenaires de R&D et des industriels utilisateurs. En savoir + (lien Renforts localisés en application aux disques de frein en fonte : dans le cadre du projet NANOSURF sur le renforcement des structures par des procédés innovants CTIF a mis au point un nouveau banc de caractérisation à chaud des matériaux, et travaillé sur la compréhension des mécanismes de dégradation des fontes. Les caractérisations sur disques de frein de poids lourds ont été menées dans le cadre d une thèse encadrée à l Ecole Centrale de Lille. En savoir + (lien vers 2
3 Intégration de fonction intelligentee à la coulée : l objectif du projet est d identifier et de qualifier des solutions intégrables aux procédés de fonderie, permettant que les pièces puissent être «instantanément» authentifiée es. L enjeu est que les pièces de fonderie disposent d une signature infalsifiable, anti-contrefaçon, ou échangerr de l information avec leur milieu environnant. En savoir + (lien à et au-delà, qu elles puissent communiquer confirmer) Modification superficielle par diffusion chimique : l objectif du projet est d identifier et de qualifier des solutions d enrichissement localisé en éléments ciblés. La finalité est de développer une (des) solution(s) compétitive(s) pour apporter sur pièces de fonderie en matériaux usuels, des propriétés améliorées dans des zones choisies. En savoir + (lien vers m/recherche-en-fonderie-renfort-localises.aspx) Alliages de magnésium pour applicatio ns aéronautiques : CTIF est associé au projet CARAIBE qui q vise à développer l utilisation dans l aéronautique d alliages de magnésium de nouvellee génération, et de maîtriser les procédés associés. En savoir + (lien vers Bi-matériau régulier : dans le cadre d une étude de faisabilité, CTIF mis au point un nouveau concept de matériau bi-métal, obtenu à partir des d structures des mousses CASTFOAM. Les applications non mécaniques, telles que q le design, l insertion de renfort, l échange thermiquee ou le marquage anti-contrefaçon sont envisageables. 3
4 Technologies de fonderie Dans cette thématique au cœur des actions «métier» du CTIF pour la Profession, les travaux visent d améliorer la maîtrise, la fiabilité et/ou le niveau des performances (techniques, économiques, industrielles) des technologies de fonderie. Traitement à l hydrogène des bains d aluminium : Il s agit ici de confirmer ou d infirmer les résultats d expérimentations antérieures qui avaient montré qu après un gazage volontaire à l argon+hydrogène, les propriétés mécaniques de l alliage (AlS7Mg) pourraient être meilleures que celles d un alliage non gazé. En savoir + (lien Noyaux destructibles pour la fonderie sous pression : l objectif du projet est de mettre en œuvre une solution nouvelle de noyautage compatible avec les vitesses et pressions de la fonderie sous pression, qui permettrait en le surmoulage de formes courbes présumées indémoulables dans cette technologie. En savoir + (lien ) Propriétés à chaud des carapaces en fonderie de précision : dans la continuité des développements antérieurs ayant abouti à un brevet CTIF sur des carapaces renforcées de fibres, l objectif du projet est désormais de mettre en œuvre de nouveaux moyens de caractérisation reflétant le comportement des carapaces lors de la coulée. En savoir + (lien ) Optimisation du masselottage et du remplissage en fonderie d acier : l objectif du projet est de réduire la mise au mille des grappes de coulée en adaptant les méthodes de masselottage et de remplissage en moulage sable pour la coulée des pièces en acier. En savoir + (lien Outillage intelligent : CTIF a été associé au projet PROMAPAL visant l utilisation de la strato-conception (Cirtes) pour l intégration de nouvelles fonctionnalités dans les moules métalliques. La confrontation des essais aux simulations a permis de préconiser des améliorations au niveau de la conception outillage. 4
5 En savoir + (lien Cellule de parachèvement petites et moyennes séries : le CTIF et le CETIM pilotent avec l intégrateur ACTEMIUM ce projet de mise au point d une cellule robotisée de parachèvement répondant aux exigences de la fonderie et de la forge sur des productions de petites et moyennes séries. En savoir + (lien Radiographie numérique des pièces moulées : ce projet vise réduire les coûts de contrôle par un gain sur les consommables, réduire les temps de développement, faciliter l archivage ainsi qu a fiabiliser l interprétation des images numériques et évaluer la performance des systèmes. En savoir + (lien Mesure en continu des températures dans l acier liquide : ce projet vise à optimiser des moyens de mesure à très hautes températures, et en particulier la mesure en continu dans l acier (liquide et en cours de solidification). Des recommandations peuvent désormais être données sur le choix des moyens et la conception des chaînes de mesure. En savoir + ( lien Prédiction de comportement De la prise en compte de la métallurgie dans les logiciels de simulation, à l évaluation de l impact d une qualité de structure ou d un défaut sur le comportement fonctionnel d un matériau, les travaux du CTIF visent ici l association de l analyse des causes de rupture et critères d acceptation associés à la prédiction par la simulation des procédés et aux conceptions de fonderie via la Filière Conception Numérique. Simulation en moule thermiquement fini : l objectif de ce projet est de définir un modèle thermique permettant de déterminer les temps de solidification de chaque partie d une pièce se solidifiant dans un moule échangeant de la chaleur avec le milieu ambiant. En savoir + (lien 5
6 Phénomènes de fissuration dans la solidification des aciers : dans ce projet mené en collaboration avec des aciéristes et des partenaires de recherche, les méthodes de simulation ont été optimisées pour répondre à la problématique de la prédiction des défauts de surface et internes en fonderie d acier. En savoir + (lien Mise au point d une éprouvette de fatigue thermique : dans le cadre de ce projet, CTIF a mis au point une cellule de test (THERMOCRACKS ) associée à une éprouvette de fatigue thermique dimensionnée pour être suffisamment sensible pour tester de façon représentative l impact des sollicitations thermiques sur des matériaux ferreux ou non ferreux. En savoir + (lien Influence des défauts de fonderie sur la fatigue des alliages aéronautiques : ce projet associe des compétences de recherche fortement complémentaires (élaboration, CND, caractérisation en fatigue, simulation de durée de vie, simulation des procédés), dans le cadre d une recherche industrielle visant au développement d un modèle prédictif (anticipation de l impact des défauts et optimisation du dimensionnement) pour les pièces en alliages d aluminium moulés. En savoir + (lien Référentiel sous pression : L objectif est ici de développer et mettre à disposition un référentiel commun, reconnu par les fonderies et les donneurs d ordre, permettant de qualifier plus finement que les référentiels actuels, mal adaptés, le niveau de santé interne des pièces en fonderie sous pression. 6
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