{"id":122290,"date":"2013-06-24T14:18:50","date_gmt":"2013-06-24T17:18:50","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=122290"},"modified":"2013-06-24T14:48:18","modified_gmt":"2013-06-24T17:48:18","slug":"union-scellee","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/union-scellee\/","title":{"rendered":"Union scell\u00e9e"},"content":{"rendered":"

Publi\u00e9 en janvier 2006<\/em><\/p>\n

La construction d\u2019avions et la production d\u2019\u00e9quipements destin\u00e9s \u00e0 l\u2019industrie p\u00e9trochimique b\u00e9n\u00e9ficient d\u00e9sormais d\u2019une nouvelle technologie qui permettra de souder le titane et l\u2019acier, deux mat\u00e9riaux importants dans ce secteur mais chimiquement incompatibles. Cette nouvelle m\u00e9thode se base sur l\u2019utilisation d\u2019une soudure de nickel entre ces deux mat\u00e9riaux et d\u2019un poste \u00e0 souder au laser. L\u2019innovation est importante car elle permettra d\u2019\u00e9largir l\u2019emploi de ces mat\u00e9riaux \u00e0 la production de fuselages, de turbines, de trains d\u2019atterrissage ainsi que de conduites et de r\u00e9servoirs de stockage utilis\u00e9s dans l\u2019industrie chimique et p\u00e9troli\u00e8re. Cette d\u00e9couverte est le fruit d\u2019un partenariat entre des chercheurs appartenant \u00e0 l\u2019Institut de Recherches \u00c9nerg\u00e9tiques et Nucl\u00e9aires (Ipen), du Centre Technologique de la Marine \u00e0 S\u00e3o Paulo (CTMSP) et du Centre Technico- A\u00e9rospatial (CTA) qui a d\u00e9j\u00e0 d\u00e9pos\u00e9 le brevet de ce nouveau proc\u00e9d\u00e9 aupr\u00e8s de l\u2019Institut National de la Propri\u00e9t\u00e9 Industrielle (INPI).<\/p>\n

\u201cIl s\u2019agit probablement d\u2019une innovation mondiale.D\u2019apr\u00e8s ce que nous savons, aucun groupe au Br\u00e9sil ou \u00e0 l\u2019\u00e9tranger n\u2019est jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent parvenu \u00e0 souder avec succ\u00e8s ces deux mat\u00e9riaux.\u201d, d\u00e9clare le physicien Milton S\u00e9rgio Fernandes de Lima, de l\u2019Institut d\u2019\u00c9tudes Avanc\u00e9es (IEA) du CTA. Selon le chercheur, le titane et ses alliages sont chaque fois plus utilis\u00e9s comme mat\u00e9riaux structurels dans de nombreuses applications industrielles pour remplacer l\u2019acier et l\u2019aluminium. Le principal avantage du titane est d\u2019\u00eatre un mat\u00e9riel inerte qui poss\u00e8de une couche superficielle imperm\u00e9able \u00e0 de nombreuses substances acides, alcalines, et aux fluides du corps humain. Il r\u00e9siste ainsi davantage \u00e0 la corrosion et est biocompatible.<\/p>\n

\u201cLe titane poss\u00e8de \u00e9galement un excellent rapport r\u00e9sistance m\u00e9canique\/ poids et ses alliages ont remplac\u00e9 l\u2019aluminium quand la temp\u00e9rature d\u2019op\u00e9ration est sup\u00e9rieure \u00e0 130\u00b0 et que ce mat\u00e9riel ne peut plus \u00eatre utilis\u00e9\u201d, d\u00e9clare-t-il. \u201cIl y a cependant un obstacle \u00e0 sa large utilisation comme mat\u00e9riel structurel car le titane pr\u00e9sente une faible r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019usure. Pour surmonter cette difficult\u00e9, il faut utiliser des alliages poss\u00e9dant de meilleures propri\u00e9t\u00e9s en termes de r\u00e9sistance au frottement, \u00e0 l\u2019usure et \u00e0 la fatigue, comme l\u2019acier.\u201d Le nickel a \u00e9t\u00e9 choisi comme mat\u00e9riel interm\u00e9diaire car il poss\u00e8de des propri\u00e9t\u00e9s qui lui permettent d\u2019\u00eatre m\u00e9tallurgiquement compatible \u00e0 l\u2019acier et au titane.<\/p>\n

Jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent, le seul proc\u00e9d\u00e9 industriel permettant d\u2019unir ces deux mat\u00e9riaux passait par l\u2019utilisation de rivets, petites pi\u00e8ces cylindriques et m\u00e9talliques ressemblant \u00e0 des vis. La jonction m\u00e9canique de ces pi\u00e8ces occasionnait cependant de s\u00e9rieux probl\u00e8mes qui provoquaient la perforation de la structure. Outre le fait de provoquer des tensions sur le mat\u00e9riel, les rivets d\u00e9forment la zone autour de la perforation, ce qui entra\u00eene une r\u00e9duction du temps de vie de la jonction. La nouvelle technique mise au point par les chercheurs br\u00e9siliens r\u00e9sout ces probl\u00e8mes. Il est en effet possible de souder les deux mat\u00e9riaux en utilisant une fine lame de nickel de 0,1 \u00e0 0,3 mm d\u2019\u00e9paisseur entre les pi\u00e8ces d\u2019acier et de titane, \u00e0 l\u2019aide d\u2019un laser \u00e0 pulsation mis au point \u00e0 l\u2019Ipen.<\/p>\n

\u201cEn v\u00e9rit\u00e9, la jonction m\u00e9canique du titane et de l\u2019acier avec du nickel \u00e9tait d\u00e9j\u00e0 connue.Notre innovation a \u00e9t\u00e9 d\u2019utiliser une source d\u2019\u00e9nergie \u00e9lev\u00e9e comme le laser pour le soudage \u201c, d\u00e9clare Jos\u00e9 Roberto Berreta, ing\u00e9nieur m\u00e9canicien appartenant au Centre Technologique de la Marine \u00e0 S\u00e3o Paulo.\u201cGr\u00e2ce au laser, il est possible de mieux contr\u00f4ler les param\u00e8tres de soudage, en focalisant le faisceau de lumi\u00e8re et en contr\u00f4lant le taux d\u2019apport thermique, chose difficile \u00e0 r\u00e9aliser avec d\u2019autres proc\u00e9d\u00e9s.\u201d<\/p>\n

Apr\u00e8s avoir d\u00e9montr\u00e9 la viabilit\u00e9 technique de ce soudage \u00e0 l\u2019aide de corps de preuve, les chercheurs travaillent maintenant sur la mise au point de deux prototypes pour l\u2019industrie afin de valider le succ\u00e8s de leur d\u00e9couverte. Leur premi\u00e8re d\u00e9monstration concernera un dispositif d\u2019encapsulation d\u2019un circuit \u00e9lectronique compos\u00e9 d\u2019un d\u00f4me en acier inoxydable sur une base \u00e9paisse (de 1 \u00e0 3 mm) en titane. Ce dispositif est largement utilis\u00e9 dans l\u2019industrie a\u00e9ronautique et est normalement fix\u00e9 sur le fuselage de l\u2019avion. Le deuxi\u00e8me prototype est une tuy\u00e8re de 1,27 cm de diam\u00e8tre en acier inoxydable et de 0,6 cm de diam\u00e8tre en titane, destin\u00e9e aux industries chimiques et p\u00e9trochimiques. \u201cNous esp\u00e9rons que ces deux prototypes seront pr\u00eats en d\u00e9but d\u2019ann\u00e9e\u201d, d\u00e9clare Wagner de Rossi, physicien au Centre d\u2019Application des Lasers \u00e0 l\u2019Ipen.<\/p>\n

Le projet de mise au point de cette nouvelle technique de soudage au laser a re\u00e7u le soutien de la FAPESP et a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 dans le cadre de l\u2019Institut Fabrique
\ndu Millenium (IFM). Il s\u2019agit d\u2019une organisation soutenue par le Minist\u00e8re des Sciences et de la Technologie, regroupant 600 chercheurs issus de 31 groupes de recherches, comme l\u2019Ipen et le CTA. L\u2019action de l\u2019IFM se focalise sur la recherche en manufacture tourn\u00e9e vers les besoins de l\u2019industrie nationale. Selon Milton Lima, du CTA, les premi\u00e8res recherches sur la fusion de l\u2019acier et du titane \u00e9taient purement th\u00e9oriques.\u201cJe voulais \u00e9tudier les r\u00e9actions m\u00e9tallu-rgiques qui se produisaient entre le fer et le titane. Il s\u2019agissait d\u2019une \u00e9tude scientifique, mais je me suis vite rendu compte qu\u2019elle poss\u00e9dait un fort appel commercial\u201d, d\u00e9clare-t-il.<\/p>\n

\u201cNous sommes optimistes quant \u00e0 l\u2019applicabilit\u00e9 de cette nouvelle technique.\u201d En mai 2005, Lima a pr\u00e9sent\u00e9 les r\u00e9sultats du projet au 38e S\u00e9minaire International de Syst\u00e8me de Production du Conseil International pour la Recherche Technologique de Production, Cirp en anglais, qui s\u2019est tenu \u00e0 Florian\u00f3polis, dans l\u2019\u00c9tat de Santa Catarina.\u201cIl s\u2019agit de l\u2019un des congr\u00e8s internationaux les plus prestigieux en termes de traitement de mat\u00e9riaux et nos \u00e9tudes ont \u00e9t\u00e9 tr\u00e8s bien re\u00e7ues\u201d, d\u00e9clare Lima.<\/p>\n

L\u2019objectif du groupe est d\u2019autoriser une ou plusieurs entreprises \u00e0 exploiter cette technologie. \u201cNous avons l\u2019intention de r\u00e9aliser ce transfert vers le secteur industriel, mais nous n\u2019avons pas encore \u00e9tabli de contacts avec des entreprises. Nous allons tout d\u2019abord pr\u00e9parer les prototypes de d\u00e9monstration.Nous pensons que les principaux int\u00e9ress\u00e9s par ce proc\u00e9d\u00e9 seront les compagnies des secteurs chimique, p\u00e9trochimique et principalement a\u00e9rospatial quand les fuselages utiliseront probablement le titane comme mati\u00e8re premi\u00e8re pour remplacer l\u2019aluminium.\u201d Il s\u2019agit d\u2019un secteur o\u00f9 les exigences en termes de tests et de certifications sont extr\u00eames.\u201cL\u2019existence d\u2019un proc\u00e9d\u00e9 qui soude avec succ\u00e8s ce mat\u00e9riel \u00e0 l\u2019acier sera fondamental.\u201d<\/p>\n

LES PROJETS <\/strong>1. Transformations de phases dans le syst\u00e8me ferrotitane, induites par lasers de puissance 2. Proc\u00e9d\u00e9 de soudage au laser entre l\u2019acier et le titane MODALIT\u00c9S<\/strong> 1. Ligne R\u00e9guli\u00e8re d\u2019Aide \u00e0 la Recherche 2. Institut Fabrique du Millenium COORDINATEUR<\/strong> MILTON S\u00c9RGIO FERNANDES DE LIMA \u2013 IEA-CTA INVESTISSEMENT<\/strong> 1. 33 275,00 r\u00e9aux et 835,23 dollars (FAPESP) 2. 18 500,00 r\u00e9aux (IFM-MCT)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Union scell\u00e9e","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1194],"tags":[],"coauthors":[116],"class_list":["post-122290","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-technologie"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/122290","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=122290"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/122290\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=122290"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=122290"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=122290"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=122290"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}