Après son lancement ce mardi matin, le projet Calhipso va progressivement se déployer au Creusot et dans le reste de la France.

 

En décembre 2020, l’État a révélé la liste des lauréats de l’appel à projets ESR/EQUIPEX+ 2020 du Programme Investissements d’Avenir (PIA). Parmi eux, le projet CALHIPSO porté par l’Université de Bourgogne Franche-Comté (ICB/UB) en partenariat avec le CEA de Grenoble (Liten), le CNRS, l’Université Paris Sciences et Lettres (MINES ParisTech) et Framatome.

 

CALHIPSO c’est d’abord une plateforme de recherche mutualisée. Spécialisée en métallurgie des poudres, CALHIPSO sera installée sur le site Magenta du Creusot, à proximité immédiate des acteurs historiques de la métallurgie française. Opérationnelle dès le premier trimestre 2023, cette plateforme sera capable de réaliser des matériaux et des composants à haute performance difficilement imaginables par les moyens de production classiques.

 

La Compression Isostatique à Chaud (CIC ou HIP en anglais)

 

Une machine dédiée à la fabrication de pièces uniques de 10 à 40 cm y sera installée. Exploitée par l’Université de Bourgogne avec le soutien de la communauté urbaine Creusot Montceau, la plateforme CALHIPSO proposera une approche globale d’expérimentation, de modélisation et de simulation. Elle sera donc capable de proposer des solutions CIC satisfaisant les besoins de la recherche comme ceux des industriels.

 

De nombreux secteurs sont intéressés par les nouvelles possibilités offertes par cette technologie : aéronautique, nucléaire, énergie, pétrochimie, automobile ou encore défense. Frédéric Bernard, professeur de chimie physique de l’Université de Bourgogne et spécialiste reconnu dans le domaine des poudres et des matériaux frittés, sera le coordinateur de la plateforme mutualisée. CALHIPSO.

 

C’est aussi un nouveau réseau qui associe industriels et laboratoires de recherche universitaires. Sa vocation ? Promouvoir la technologie du CIC. Comment ? En assurant son large déploiement afin de la rendre accessible aux industriels. L’Agence Ecosphère est chargée de piloter et de structurer ce nouveau réseau français. Elle entend ainsi favoriser les partages d’expériences et coopérations entre les universitaires et les industriels. Elle pourra s’appuyer sur le modèle de Mecateamcluster qu’elle a créé et développé depuis 2011.

 

La première plateforme de recherche mutualisée ouvre en 2023 au Creusot

 

La première plateforme nationale de recherche mutualisée autour de la technologie de Compression Isostatique à Chaud (CIC) ouvrira ses portes début 2023 au Creusot. Quatorze mois de travaux sont nécessaires pour mettre sur pied le bâtiment et faire fonctionner la presse dédiée à la compression isostatique à chaud de moyenne dimension.

 

Cet espace de recherche veut aussi aider les industriels à s’approprier une technologie d’avenir. Pour la première fois en France, on y réalisera des prototypes de pièces complexes amenées ensuite à être reproduites pour être commercialisées. En attendant 2023, CALHIPSO peut démarrer dès à présent grâce à un parc de machines déjà opérationnel.

 

Une presse de Compression Isostatique à Chaud de moyenne dimension (pièces de 10 à 40 cm, 1 400 °C, 2 000 bars) y sera installée. Le bâtiment de 500 m2 (soit l’équivalent de deux terrains de tennis) est installé sur une parcelle de 2000 m². C’est la Société d’Économie Mixte pour la Coopération Industrielle en Bourgogne (SEMCIB) qui réalise la construction du bâtiment. Montant des travaux : 1,6 million d’euros.

 

L’Université de Bourgogne exploite la plateforme. Elle installe la presse CIC (coût de 3 millions d’euros financés par l’agence française de financement de la recherche via le Programme d’Investissements d’Avenir) et la région Bourgogne-Franche-Comité. La plateforme sera opérationnelle début 2023, après la pose de la première pierre en septembre prochain. Durée estimée des travaux : 14 mois (8 mois pour la construction du bâtiment et 6 mois pour l’installation de la presse CIC).

 

La plateforme sera installée au Creusot, berceau historique de la métallurgie française, sur le site Magenta, à proximité de Framatome, Industeel, General Electric…

 

Calhipso peut démarrer ses travaux dès à présent

 

Sans attendre la mise en route de plateforme de recherche du Creusot en 2023, CALHIPSO peut démarrer dès à présent ses travaux. Des premiers accompagnements et des études préliminaires peuvent être lancées avec des équipes universitaires dédiées. Cela est rendu possible grâce à un parc existant avec différentes technologies CIC : à Dijon, au laboratoire ICB de l’Université de Bourgogne, à Grenoble, au laboratoire Liten du CEA. Des machines plus petites et moins performantes que celle à venir au Creusot. Si le travail de recherche démarre, il faudra attendre 2023 pour réaliser les prototypes !

 

La compression isostatique à chaud (CIC), la nouvelle alternative à la forge et à la fonderie ?

 

Comment former des pièces métalliques complexes sans passer par l’étape liquide ? Grâce à la compression isostatique à chaud (CIC) ou Hot Isostatic Pressing (HIP) ! Celle-ci combine hautes pressions et hautes températures. Elle limite l’utilisation des matières premières. Surtout, elle permet de réaliser des pièces homogènes, durables et robustes. Voilà une technologie d’avenir qui peut prendre le relais là où les techniques traditionnelles ne peuvent pas aller. Les universitaires observent une demande croissante de ces composants complexes.

 

La Compression Isostatique à Chaud (CIC) consiste à compacter sous pression de gaz neutre des matériaux à haute température. Elle autorise une densification maximale des pièces permettant ainsi une augmentation de leurs performances. L’élimination des défauts tels que les retassures dans les pièces coulées, les pores dans les produits issus de métallurgie des poudres, les pores dans les interfaces, améliore considérablement la ductilité, la résistance au fluage et la durée de vie des matériaux.

 

À quels moments l’utiliser ? Pour densifier des poudres en vue de produire des composants de grandes dimensions et de formes complexes au plus proche des côtes finales (NNS : Near Net shape). Pour assembler sans apport de matière des composants complexes et de grandes dimensions. Pour parachever des composants préparés par d’autres moyens de fabrication qu’ils soient traditionnels (forge ou fonderie) ou qu’ils soient issus des procédés de la métallurgie des poudres (MIM, FA, impression 3D, SPS, etc.). Pour aller vers de nouveaux alliages innovants et plus performants.

 

Les avantages de cette technique

 

• Améliorer les propriétés d’une pièce : dureté, résistance, corrosion…
• Éliminer la porosité de composants métalliques préparés par des procédés traditionnels. –
• Réaliser des pièces en alliages « spécifiques » : ces pièces sont souvent non réalisables par les méthodes conventionnelles telles que le forgeage, le laminage, la fonderie…
• Réduire la consommation de matières premières de 60  % à 80  % par rapport aux méthodes classiques, en limitant les opérations d’usinage et de soudage.
• Diminuer la consommation d’énergie en chauffant la matière et les composants au juste besoin avec des temps de fabrication plus courts.

 

Cette technique est destinée aux secteurs de l’aéronautique, de la défense, de l’automobile, de l’outillage, de l’énergie : pétrole, gaz, nucléaire ou encore du secteurmédical (prothèses).

 

David Marti s’est félicité ce mardi matin de l’arrivée de Calhipso au Creusot, commune qui ne possède « aucune friche industrielle » a-t-il souligné.

 

Le projet devrait permettre la création d’emplois à terme. Frédéric Bernard indiquait ce mardi matin  « On va devoir ressourcer. Le bâtiment aura besoin de chaudronnerie. On va essayer de s’appuyer sur la plateforme 3D, le contrôle. Nuclear Valley est bien placé sur le sujet. SCGI chaudronnerie au Breuil est aussi un acteur pertinent. L’idée est de créer un réseau autour de cette technologie. »

 

Et d’ajouter : « La France n’est pas actuellement pas structurée. On n’est pas en retard sur le développement. C’est sur la technique qu’on est un peu en retard. »

 

Le projet Calhipso devrait se construire sur le même modèle que le Mecateamcluster : mutualisation, fédération de tous les acteurs. C’est ensuite que peuvent se créer les emplois.

 

David Marti a commenté : « C’est le modèle de la puissance publique aux côtés des privés », un modèle où l’acteur public vient sécuriser le développement de filières.

 

Jean-Claude Lagrange ajoute : « Il faut savoir investir pour l’avenir, savoir faire des choix ambitieux. »

 

Les échanges de ce mardi matin ont aussi permis de comprendre que les formations sont en cours d’élaboration, un module poudre et frittage existant pour ce dernier à Dijon. Un module est intégré à la formation de l’école d’ingénieur de Cluny. Si l’on s’inspire de l’expérience du Mecatemacluster, nul doute que les formations se préciseront dans les années à venir afin de répondre aux demandes – on l’espère – croissantes du marché.

 

EM