Corthemis
En réduisant l’utilisation de lubrifiants et la fréquence de remplacement de pièces mécaniques fortement sollicitées, le projet CORTHEMIS répond à des enjeux à la fois stratégiques et environnementaux.
Projet Corthemis
#Moules verriers
En réduisant l’utilisation de lubrifiants et la fréquence de remplacement de pièces mécaniques fortement sollicitées, le projet CORTHEMIS répond à des enjeux à la fois stratégiques et environnementaux.
Les domaines visés sont ceux des systèmes de production d’hydrogène, de la fabrication additive céramique et des moules verriers. Le Cerfav, en charge de cette dernière thématique, étudie avec ses partenaires la corrosion, les phénomènes thermiques, la lubrification et les revêtements des moules. L’approche intègre des matériaux et des géométries innovants, visant la production d’objets en verre pressé de formes complexes, voire non conventionnelles.
Le projet CORTHEMIS est cofinancé par la Région Grand Est et par l’Union Européenne avec le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER). Il est réalisé en partenariat avec le CRITT MI, ICAR-CM2T et HOLO3.
Objectifs du projet CORTHEMIS
La thématique des moules verriers portée par le Cerfav vise de multiples objectifs :
- Augmenter les cadences de pressage grâce à l’utilisation de matériaux améliorant la gestion des flux thermiques.
- S’affranchir de l’utilisation de lubrifiant lors de campagnes de pressage grâce au développement de nouveaux matériaux de moule.
- Prendre en compte les questions de coût dans le choix des solutions matériaux.
- Étudier des géométries de moules pour des applications spécifiques non-conventionnelles.
- Mettre au point un outil de monitoring pour le suivi de l’usure du moule via l’étude des pièces en verre.
Marchés adressés
Contexte
Les attentes des industriels du verre et des utilisateurs de produits verriers stimulent l’innovation dans les matériaux de moulage et les géométries des pièces produites. Certaines demandes extrêmement innovantes nécessitent de tester différentes configurations matériau / géométrie de moules verriers.
Résultats attendus
Le Cerfav appuie ses recherches sur sa connaissance des procédés verriers, sur sa presse instrumentée, ses capacités d’essai à échelle pré-industrielle (fours de quelques grammes à 400 kg de verre) et son laboratoire d’analyse.
Il produira une liste de matériaux de moule présentant des performances probantes en termes de résistance à l’usure et de non-collage du verre. Il validera également la faisabilité de géométries de moule complexes, ainsi que la possibilité de les utiliser pour la production de pièces techniques. Enfin, il validera une technique d’analyse optique des pièces pressées.
Moyens
- Presse instrumentée et automatisée : calibration des essais de pressage sur moule, obtention d’une reproductibilité facilitant la comparaison des différentes solutions étudiées.
- Fours de fusion (de quelques grammes à 400 kg) : réalisation de compositions de verre à façon,
- Laboratoire de recherche : caractérisation de verre (chimique, thermique, optique, mécanique…).
Résultats
Les travaux menés ont permis d’identifier et de valider des matériaux de type graphite particulièrement adaptés à l’usinage de moules pour le pressage verrier, en s’appuyant sur l’analyse de leurs propriétés physiques, thermiques et mécaniques. Les simulations numériques, confirmées par des essais sur presse instrumentée, ont démontré leur compatibilité avec les contraintes du formage du verre à chaud. L’étude de l’usure des moules et de son impact sur la qualité des pièces a permis de mieux maîtriser les phénomènes de dégradation et les états de surface obtenus. Ces matériaux présentent l’avantage de pouvoir être utilisés sans lubrification, tout en assurant la production de pièces en verre en petite série. Enfin, la mise en place de protocoles de suivi permet de garantir la durabilité des moules et la constance de la qualité des produits.