Projet MATREX | #Matériaux Haute Température
Cerfav : Centre Technologique dédié au matériau Verre
À travers le projet MATREX, le Cerfav s’investit dans l’exploration de nouvelles familles de matériaux pour le domaine des moules de verrerie et dans la réalisation d’une presse pilote, tout en prenant en compte les impératifs des différents modes de production (petites, moyennes et grandes séries). Le choix des matériaux doit être un compromis entre le coût de fabrication, la durée de vie et le type de production visée.
La deuxième phase du projet se poursuit jusqu’en 2022.
Ce projet a été cofinancé par la Région Grand Est et par l’Union Européenne avec le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER)
Objectif du projet Matrex
Trouver des alternatives aux matériaux classiquement utilisés dans des conditions extrêmes de travail (température, pression, atmosphère), pour accroître leur durée d’utilisation et leur résistance à ces contraintes.
Marchés adressés
Industries verrières
Fonderies, moulistes fournisseurs de l'industrie du verre
Industrie chimique et fournisseurs de lubrifiants
Artisans, artistes et PME produisant des pièces en verre
Contexte
En verrerie, les équipements et outillages métalliques en contact avec le verre en fusion subissent des sollicitations thermiques et mécaniques très importantes, d’où la notion de conditions extrêmes. Les très hautes températures d’utilisation et la corrosion chimique entraînent une durée de vie limitée des moules.
Projet collaboratif inter-CRT de la région Grand Est
Le Cerfav, le Critt MDTS, ICAR-CM2T et HOLO3 mettent en commun leurs savoir-faire et connaissances concernant le matériau verre, la rhéologie des matériaux métalliques, leurs propriétés thermomécaniques et le suivi optique des états de surface, afin de proposer un pôle d’excellence régional dédié aux matériaux dans des conditions extrêmes. Un ensemble de plateformes expérimentales sont développées, permettant les caractérisations thermomécaniques et tribologiques à chaud, ainsi que l’expérimentation en conditions réelles des procédés verriers.
→ L’état de l’art a permis de sélectionner un ensemble de matériaux usuels ou potentiels.
→ Un ensemble de plateformes expérimentales a été mis en commun par les CRT partenaires afin de permettre l’analyse des matériaux usuels et de matériaux innovants.
◦ Plateforme de tribologie à chaud disponible au Critt MDTS.
◦ Plateforme d’essais de choc thermique disponible chez ICAR-CM2T.
◦ Plateforme d’essai de mise en forme à haute température : Presse pilote instrumentée disponible au Cerfav.
→ Caractérisation des matériaux sélectionnés.
→ Validation du comportement des matériaux aux sollicitations thermiques et mécaniques lors d’essais de pressage sur la presse instrumentée du Cerfav : production de pièces en verre et suivi de l’endommagement de surface de l’outillage. Utilisation de la fonte grise comme témoin. La qualité des pièces en verre obtenues dépend notamment de l’état de surface des moules.
=> évaluation de leur durée de vie
→ lire l’article « Installation pilote pour l’étude des matériaux utilisés en conditions extrêmes »
Lucile Cornu, ingénieure R&D – Cerfav, Kossiga Agboka, ingénieur R&D – Cerfav Ousseïni Marou-Alzouma, chef de projet – CRITT-MDTS juillet 2020
→ Retrouvez dans Technews un article de l’équipe MATREX présentant certains résultats du projet : “Fontes et Matériaux améliorés, vers de nouvelles solutions pour moules verriers”; Parution dans Technews fonderie, revue numérique de l’Association Technique de Fonderie, n° 18 juillet 2020
Responsable du projet : Lucile Cornu
Lucile Cornu a découvert l’univers du monde verrier à son arrivée au Cerfav en 2020.
Après avoir suivi une formation universitaire portant sur la physico-chimie des matériaux et l’obtention de son doctorat portant sur des matériaux luminescents, elle explore le monde industriel et ses contraintes en travaillant sur la production de matériaux nanostructurés pour ensuite se tourner vers les problématiques verrières.
Ses connaissances en matériaux lui permettent de faire le lien entre le verre et ce qui l’entoure. Ainsi, au Cerfav, elle prend en main le projet Matrex traitant des matériaux de moule en contact avec le verre et la problématique de la substitution du plomb dans le domaine du vitrail via le projet de R&D interne VSP. Les préoccupations actuelles autour de l’environnement la mènent aussi à traiter des questions autour du réemploi du verre d’emballage et des solutions de substitution de matières premières dans la production de verre coloré.
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