Procédés de fabrication des matériaux métalliques
Nous étudions les procédés de fabrication et leurs impacts en s’appuyant sur des modélisations numériques, des approches analytiques et des retours d’expérience industriels.
Pour les procédés d’usinage (fraisage, tournage, perçage), nous analysons l’influence des paramètres de coupe sur l’intégrité de surface (rugosité, contraintes résiduelles, écrouissage) et leurs conséquences sur la tenue mécanique.
Pour les procédés de soudage, nous nous appuyons sur la simulation EF, les standards tel que les Eurocodes, RCC-M ou I.I.W. et les méthodes usuelles de la littérature (HSM, PSM) pour déterminer précisément les comportements en fatigue et en statique.
Les procédés de forgeage et de mise en forme sont aussi analysés en tenant compte du sens de fibrage, des hétérogénéités matière et des défauts susceptibles d’influencer la tenue structurale.
Procédés de fabrication des matériaux composite
Nos études couvrent les principaux procédés composites, tels que les préimprégnés avec cuisson en autoclave, l’infusion VIP (Vacuum Infusion Process) et le RTM (Resin Transfer Molding).
Les opérations de drapage, de mise en forme et de cuisson peuvent générer des défauts d’ondulation, désalignement, porosités ou délaminage qui doivent être pris en compte dans le dimensionnement des structures.
Nous analysons également les procédés de détourage (fraisage) et de perçage qui peuvent générer des délaminages ou arrachements de fibres avec un impact sur la tenue des pièces composites.
Cette démarche permet de maîtriser les effets des procédés sur la performance en service.
Corrosion & environnement
Nos études couvrent l’ensemble des mécanismes de corrosion et leur impact sur la tenue des structures mécaniques.
Sur les matériaux métalliques, nous distinguons les différents mécanismes pour déterminer les impacts sur le comportement en fatigue. Ils peuvent être plutôt géométriques comme la piqûration ou la corrosion galvanique, générant un Kt local, ou bien de type fragilisation comme la corrosion intergranulaire, exfoliante ou la corrosion sous contrainte (SCC).
Les matériaux composites, bien que non sensibles à la corrosion, peuvent contribuer à la corrosion galvanique au sein des assemblages hybrides.
Sur la base de ces analyses, nous accompagnons nos clients dans la définition des stratégies de prévention de la corrosion par des règles de design, de dimensionnement et des plans de maintenance.
Traitement de surface
Les traitements de surface ont des effets bénéfiques contre la corrosion, l’usure, etc… mais s’accompagnent généralement de contreparties sur les propriétés mécaniques qui doivent être prises en compte.
Nous intégrons donc dans nos analyses les effets des traitements de surface (anodisation, passivation), des dépôts durs (carbure de tungstène) et des traitements thermochimiques (cémentation, nitruration) sur la tenue des structures.
Les traitements mécaniques comme le grenaillage sont également étudiés avec une attention particulière sur l’intégrité de surface — rugosité, contraintes résiduelles, écrouissage — et son influence sur la durabilité et l’usure des pièces.
Cette approche permet d’optimiser les choix technologiques et de garantir les performances mécaniques des pièces.
Base de données matériaux
Nous disposons d’une expertise dédiée à la constitution et à l’exploitation de bases de données matériaux, regroupant les propriétés mécaniques des alliages métalliques et des matériaux composites. Ces bases s’appuient à la fois sur nos connaissances et sur des référentiels reconnus tels que MMPDS.
Les données matériaux métalliques regroupent les propriétés statiques (élasto-plastiques) et les propriétés en fatigue, telles que les formes de courbe de fatigue et les effets d’environnement.
Les données matériaux composites intègrent les propriétés orthotropes des plis et empilements, incluant les modules d’élasticité, de poisson, de cisaillement et les admissibles dans toutes les directions.
Lorsque certains matériaux ou paramètres spécifiques ne sont pas disponibles dans nos bases, nous définissons conjointement avec nos clients des campagnes d’essais matériaux tel que décrit dans la page ESSAIS du site internet.
Usure, fretting & fatigue de contact
Ces phénomènes sont fréquemment rencontrés dans les assemblages mécaniques soumis à des vibrations ou des chargements alternés. Ils apparaissent typiquement lorsque des surfaces en contact sont soumises à un couple déplacement relatif / pression de contact.
Le fretting est caractérisé par de faibles amplitudes de déplacement sous pression élevée, générant des contraintes de cisaillement en sous-couche. Ce phénomène se calcule avec une réduction de limite de fatigue d’un facteur 3 à 4.
La fatigue de contact est liée à des pressions de Hertz élevées, comme sur les éléments roulants ou les dentures. Ces sollicitations peuvent conduire à des mécanismes d’écaillage affectant directement la fiabilité, la durabilité et les performances des composants en service.
Ces phénomènes doivent être évités soit par choix de design, soit pris en compte dans le dimensionnement.
