Hélène CERDA and collaborators
- Institut Carnot CIRIMAT
University of Toulouse, France
www.cirimat.cnrs.fr - MECAPROTEC Industries, Muret, France
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Sol Green
SOL-GREEN Project : Investigations and development of anti-corrosion sol-gel coatings for aluminium alloys used in aeronautical industry
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UNIVERSITE DE PAU ET DES PAYS DE L'ADOUR (UPPA)
VU les délégations du Conseil général à la Commission permanente,
APRES EN AVOIR DELIBERE,
La Commission permanente :
• note que près de 95% des pièces en alliage d'aluminium utilisées dans la conception des avions sont traitées par des revêtements à base de chrome dans le but de diminuer la dégradation corrosive.
Récemment les instances nationales et européennes ont réglementé l'utilisation des produits CRM (cancérogènes, mutagènes et reprotoxiques) dans les traitements de surface au moyen notamment de la réglementation REACH (enRegistrement, Évaluation et Autorisation de substances Chimiques). Ainsi l'utilisation du chrome hexavalent, si elle est encore tolérée dans l'aéronautique, va devenir prohibée à court terme.
• prend acte que le projet SOLGREEN, labellisé par le pôle de compétitivité Aerospace Valley, s'inscrit dans cette optique en proposant la mise au point d'un procédé extrêmement innovant via les revêtements sols-gels. La méthode sol-gel est largement utilisée depuis plusieurs années dans différents secteurs d'activités. Les revêtements présentent une multi-fonctionnalité anti-corrosion / lubrification ou conduction électrique ainsi qu'une mise en œuvre aisément automatisable pour la fabrication de couches minces.
Une adaptation de ce procédé dans le cadre de nouveaux revêtements adhérents anticorrosion et oxydation est un challenge à fort potentiel. En effet, la complexité et les dimensions des pièces de sous-ensembles aéronautiques rendent impossible la mise en œuvre par un procédé de dépôt directionnel tel que la pulvérisation. La seule méthode adaptée est la technique dite de « dip-coating » ou trempage - retrait contrôlé qui consiste à immerger une pièce dans une solution de traitement à une vitesse contrôlée. Le caractère novateur supplémentaire est l'aspect « développement durable » de la technique avec une mise en œuvre respectant une utilisation minimale de l'énergie (procédé de chimie douce), par opposition aux traitements classiques en conversion chimique ou électrolytique, et des réactifs répondant aux normes vertes.
Dans le domaine aéronautique, la seule solution connue à ce jour, basée sur le procédé sol-gel a été développée par Boeing (Boe-gel) mais n'assure qu'une fonction d'adhérence et en aucun cas une fonction anti-corrosion. Ainsi la mise au point de cette technique à travers le procédé SOLGREEN procurera une véritable avancée pour l'industrie européenne en répondant favorablement aux stratégies des avionneurs dans le domaine environnemental et permettra de pérenniser l'activité des PME du traitement de surface dont l'activité, basée sur les procédés classiques de chromage, semble menacée à moyen terme.
Le consortium SOLGREEN comprend 11 partenaires, un avionneur, cinq équipementiers, deux PME, un institut de formation et deux laboratoires :
Pour les grandes entreprises :
Ces entreprises interviendront dans la définition du cahier des charges industriels, la caractérisation du process d'application et la production d'échantillons de pièces.
Pour les PME
Pour les laboratoires
Organismes de formation professionnelle
• précise que le projet ayant débuté en 2008, la première année du poste créé a été en partie financée par la Communauté d'agglomération Pau-Pyrénées. Les travaux effectués jusqu'à maintenant au sein de l'IPREM ont été dédiés à la création d'une bibliothèque de spectres de références de composés inorganiques afin d'aboutir à une meilleure compréhension de l'environnement chimique du cérium au sein de la matrice sol-gel, paramètre de première importance dans l'étude des propriétés anti-corrosion. Des travaux ont également été réalisés sur des pièces afin de contrôler les étapes de nettoyage-préparation de la surface métallique en relation avec un bon ancrage du sol-gel.
La suite des travaux pour l'année à venir concerne l'analyse, au moyen de la spectroscopies, des sols-gels de première génération, préparés par le laboratoire CIRIMAT, corrodés par le test du brouillard salin. Des sols-gels de seconde génération présentant de meilleures propriétés barrière et une résistance accrue au brouillard salin font également l'objet d'analyses XPS.
Le plan de financement global du projet se présente de la façon suivante :
• décide de prendre en charge sur une durée d'un an, à la suite de la Communauté d'agglomération Pau-Pyrénées, dans le cadre de l'appui du Département aux projets labellisés par le pôle de compétitivité Aerospace Valley, le coût d'un post-doctorant au moyen d'une allocation postdoctorale d'un montant de 39 000 €.
Les crédits nécessaires sont inscrits au budget départemental chapitre 65 nature 65738 fonction 23 enveloppe 19569.
• approuve le projet de convention annexé à la présente délibération qui détaille les modalités du soutien financier du Département et autorise le Président à le signer au nom du Département.
ADOPTE A L'UNANIMITE.
Le Président du Conseil général,
Jean CASTAINGS
Projet SOLGREEN
VU le rapport de Monsieur le Président du Conseil général,VU les délégations du Conseil général à la Commission permanente,
APRES EN AVOIR DELIBERE,
La Commission permanente :
• note que près de 95% des pièces en alliage d'aluminium utilisées dans la conception des avions sont traitées par des revêtements à base de chrome dans le but de diminuer la dégradation corrosive.
Récemment les instances nationales et européennes ont réglementé l'utilisation des produits CRM (cancérogènes, mutagènes et reprotoxiques) dans les traitements de surface au moyen notamment de la réglementation REACH (enRegistrement, Évaluation et Autorisation de substances Chimiques). Ainsi l'utilisation du chrome hexavalent, si elle est encore tolérée dans l'aéronautique, va devenir prohibée à court terme.
• prend acte que le projet SOLGREEN, labellisé par le pôle de compétitivité Aerospace Valley, s'inscrit dans cette optique en proposant la mise au point d'un procédé extrêmement innovant via les revêtements sols-gels. La méthode sol-gel est largement utilisée depuis plusieurs années dans différents secteurs d'activités. Les revêtements présentent une multi-fonctionnalité anti-corrosion / lubrification ou conduction électrique ainsi qu'une mise en œuvre aisément automatisable pour la fabrication de couches minces.
Une adaptation de ce procédé dans le cadre de nouveaux revêtements adhérents anticorrosion et oxydation est un challenge à fort potentiel. En effet, la complexité et les dimensions des pièces de sous-ensembles aéronautiques rendent impossible la mise en œuvre par un procédé de dépôt directionnel tel que la pulvérisation. La seule méthode adaptée est la technique dite de « dip-coating » ou trempage - retrait contrôlé qui consiste à immerger une pièce dans une solution de traitement à une vitesse contrôlée. Le caractère novateur supplémentaire est l'aspect « développement durable » de la technique avec une mise en œuvre respectant une utilisation minimale de l'énergie (procédé de chimie douce), par opposition aux traitements classiques en conversion chimique ou électrolytique, et des réactifs répondant aux normes vertes.
Dans le domaine aéronautique, la seule solution connue à ce jour, basée sur le procédé sol-gel a été développée par Boeing (Boe-gel) mais n'assure qu'une fonction d'adhérence et en aucun cas une fonction anti-corrosion. Ainsi la mise au point de cette technique à travers le procédé SOLGREEN procurera une véritable avancée pour l'industrie européenne en répondant favorablement aux stratégies des avionneurs dans le domaine environnemental et permettra de pérenniser l'activité des PME du traitement de surface dont l'activité, basée sur les procédés classiques de chromage, semble menacée à moyen terme.
Le consortium SOLGREEN comprend 11 partenaires, un avionneur, cinq équipementiers, deux PME, un institut de formation et deux laboratoires :
Pour les grandes entreprises :
- Liebherr Aérospace Toulouse (31), porteur du projet, équipementier produisant des commandes de vol, des systèmes hydrauliques, des trains d'atterrissage et des systèmes de climatisation et de prélèvement d'air.
- Turboméca Bordes (64), groupe SAFRAN, leader mondial dans la fabrication de turbines à gaz pour hélicoptères.
- Eurocopter (13), avionneur, fabricant d'hélicoptères.
- Messier Bugatti (67), groupe SAFRAN, fabricant de systèmes de roues et freinage
- Ratier Figeac (46), groupe Hamilton Sundstrans, fabricant d'hélices et d'équipements de cockpits.
- Messier Dowty Bidos (64), groupe SAFRAN, fabricant de tiges de train d'atterrissage de grande taille.
Ces entreprises interviendront dans la définition du cahier des charges industriels, la caractérisation du process d'application et la production d'échantillons de pièces.
Pour les PME
- Mécaprotec (31), entreprise leader dans le Sud-Ouest sur le traitement de surface, interviendra dans le développement du procédé d'application du sol-gel.
- GIE Harmony Advanced Surface Technologie (67), regroupant 7 entreprises du domaine du traitement de surface et de la peinture, initiant des développements pré-industriels de nouveaux procédés. Il interviendra dans la caractérisation du procédé d'application.
Pour les laboratoires
- Université Paul Sabatier / Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des MATériaux (UPS / CIRIMAT) (31), interviendra dans la définition de l'état de l'art sur les sol-gels, la formulation des sol-gels et la caractérisation du procédé d'application.
- Université de Pau et des Pays de l'Adour / Institut Pluridisciplinaire de Recherche sur l'Environnement et les Matériaux (UPPA / IPREM).
Organismes de formation professionnelle
- Association de traitement thermique et traitement de surface (A3TS) (75) qui regroupe les représentants des différentes entreprises et organismes dont les activités sont liées aux traitements des matériaux dans le but de promouvoir et diffuser la connaissance. Elle interviendra en support dans la formation des personnes qualifiées.
• précise que le projet ayant débuté en 2008, la première année du poste créé a été en partie financée par la Communauté d'agglomération Pau-Pyrénées. Les travaux effectués jusqu'à maintenant au sein de l'IPREM ont été dédiés à la création d'une bibliothèque de spectres de références de composés inorganiques afin d'aboutir à une meilleure compréhension de l'environnement chimique du cérium au sein de la matrice sol-gel, paramètre de première importance dans l'étude des propriétés anti-corrosion. Des travaux ont également été réalisés sur des pièces afin de contrôler les étapes de nettoyage-préparation de la surface métallique en relation avec un bon ancrage du sol-gel.
La suite des travaux pour l'année à venir concerne l'analyse, au moyen de la spectroscopies, des sols-gels de première génération, préparés par le laboratoire CIRIMAT, corrodés par le test du brouillard salin. Des sols-gels de seconde génération présentant de meilleures propriétés barrière et une résistance accrue au brouillard salin font également l'objet d'analyses XPS.
Le plan de financement global du projet se présente de la façon suivante :
| Dépenses par partenaire | Ressources par partenaire | ||
| Liebherr Aerospace (chef de file du projet) | 297 116 € | Subvention État (FUI) Autofinancement |
89 135 €
207 981 €
|
| TURBOMECA | 114 932 € | Subvention État (FUI) Autofinancement |
34 480 € 80 452 € |
| Eurocopter | 187 432 € | Subvention État (FUI) Autofinancement |
56 229 € 131 203 € |
| Messier Bugatti | 82 913 € | Subvention État (FUI) Autofinancement |
24 874 € 58 039€ |
| Ratier Figeac | 298 683 € | Subvention Etat (FUI) Autofinancement |
89 605 € 209 078 € |
| Messier Dowty | 100 154 € | Subvention Etat (FUI) Autofinancement |
30 046 € 70 108 € |
| Mécaprotec | 702 238 € | Subvention Etat (FUI) Subvention Région Midi-Pyrénéés Autofinancement |
116 007 € 200 000 € 386 231 € |
| GIE Harmony | 58 562 € | Subvention Etat (FUI) Autofinancement |
17 569 € 40 993 € |
| UPS / CIRIMAT | 1 095 322 € | Subvention Etat (FUI) | 1 095 322 € |
| UPPA / IPREM | 197 528 € | Subvention Etat (FUI) Subvention Com d'agglo Pau Subvention Département |
113 528 € 45 000 € 39 000 € |
| A3TS | 75 890 € | Autofinancement | 75 890 € |
| TOTAL | 3 210 770 € | TOTAL | 3 210 770 € |
• décide de prendre en charge sur une durée d'un an, à la suite de la Communauté d'agglomération Pau-Pyrénées, dans le cadre de l'appui du Département aux projets labellisés par le pôle de compétitivité Aerospace Valley, le coût d'un post-doctorant au moyen d'une allocation postdoctorale d'un montant de 39 000 €.
Les crédits nécessaires sont inscrits au budget départemental chapitre 65 nature 65738 fonction 23 enveloppe 19569.
• approuve le projet de convention annexé à la présente délibération qui détaille les modalités du soutien financier du Département et autorise le Président à le signer au nom du Département.
ADOPTE A L'UNANIMITE.
Le Président du Conseil général,
Jean CASTAINGS