Polymères spécifiques

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N° 18 Avril Juin 2006 AGENCE RHONE-ALPES POUR LA MAITRISE DES MATERIAUX Savoie Technolac - BP 292 - 73375 Le Bourget du Lac Cedex - Tél. : 04 79 25 36 01 - Fax : 04 79 25 36 66 Web : www .agmat.asso.fr - Courriel: [email protected] | N°18 / AVRIL - JUIN 2006 | MAG’MAT | Polymères à propriétés spécifiques page 13 - 20 Dossier Technique ................................ Laboratoire : page 6 - 7 Brèves Matériaux page 2 -5 Edito page 1 Deux éléments se combinent pour plus Innovez dans les implants orthopédiques L’influence des résiduels sur la qualité des Congrès page 8 - 12 Coin Adhérents page 21 - 22 Vigimat page 23 Agenda page 24 d’efficacité : Les Hybrides Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces L’association de caractéristiques propres aux polymères et de propriétés spécifiques telles que la conduction électrique, la mémoire de forme ou des propriétés magnétiques ouvrent la voie à des concepts et des produits innovants. ...................................... Aluminium Surface Science and Technology Bonnes vacances d’été… métaux recyclés Innover : Pourquoi les agences ? .......................................................................... 1 Ancien Directeur de l’Innovation de Plastic Omnium. Conférence téléchargeable sur www .agmat.asso.fr Edito par Jean-Claude PREVOT Directeur Général Ainsi que le disait JL VAYSSE 1 en introduction au colloque « l’Avancée Matériaux 2004 », l’innovation naît de la rencontre au bon moment d’une offre technologique et d’un besoin, suivie d’une période plus ou moins longue de gestation. L’idée ne suffit pas : non réalisée, elle reste une idée… avant de devenir un regret! Clef magique pour ouvrir la porte du développement dit durable, l’innovation est devenue le lemme de beau- coup de manifestations, ainsi que des dispositifs plus ou moins collectifs créés par l’Etat ou les Régions pour en assurer la promotion. Sans remettre en cause cette vague de fond sur laquelle surfent nos emplois industriels de demain, apportons quelques éléments de réflexion concernant notre rôle. Acteurs amont de l’intelligence économique par l’émission d’alertes menaces/opportunités d’utilité im- médiate ou lointaine, les agences technologiques sont désormais impliquées comme animateurs d’innovation technologique de plusieurs clusters et travaillent avec plusieurs pôles de compétitivité régionaux. Nous som- mes ainsi au cœur de l’identification de thèmes d’innovation (besoins issus du marché ou de la réglemen- tation) et de la constitution d’équipes projets intégrées au long de la chaîne de valeur. De même la participation aux clusters recherche et la connaissance des labos et centres techniques nous permet de promou- voir des partenariats à même de générer des applications innovantes. En particulier, les plateformes technologiques, « Mini-Fraunhofer » à la française, dotées d’équipe- ments entre le laboratoire et le pilote industriel, associent industriels, chercheurs et « technologues » dans des actions de R&D appliquée, tout en assurant la formation de futurs ingénieurs et techniciens. La pertinence des agences dans ces divers dispositifs vient de leur capacité à intervenir en associant neutra- lité, confidentialité et proximité des acteurs de terrain, bref, à générer la confiance, mais aussi à accom- pagner les projets dans la durée. Vous noterez enfin, que, pour ne pas être en reste, l’équipe du Mag’Mat apporte sa touche d’innovation sur la forme, le fond restant, bien entendu, l’objectif principal. Mag Mat 1

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N° 18AvrilJuin

2006

AGENCE RHONE-ALPES POUR LA MAITRISE DES MATERIAUXSavoie Technolac - BP 292 - 73375 Le Bourget du Lac Cedex - Tél. : 04 79 25 36 01 - Fax : 04 79 25 36 66

Web : www.agmat.asso.fr - Courriel: [email protected]

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Polymères àpropriétés spécifiques

page 13 - 20

Dossier Technique................................Laboratoire : page 6 - 7

Brèves Matériaux page 2 -5Edito page 1

Deux éléments se combinent pour plus

Innovez dans les implants orthopédiquesL’influence des résiduels sur la qualité des

Congrès page 8 - 12

Coin Adhérents page 21 - 22Vigimat page 23Agenda page 24

d’efficacité : Les Hybrides

Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces

L’association de caractéristiques propres auxpolymères et de propriétés spécifiques tellesque la conduction électrique, la mémoire deforme ou des propriétés magnétiques ouvrentla voie à des concepts et des produits innovants.

......................................

Aluminium Surface Science and Technology

Bonnes vacances d’été…

métaux recyclés

Innover : Pourquoi les agences ?..........................................................................

1 Ancien Directeur de l’Innovation de Plastic Omnium.Conférence téléchargeable sur www.agmat.asso.fr

Editopar Jean-Claude PREVOTDirecteur Général

Ainsi que le disait JL VAYSSE1 en introduction au colloque « l’Avancée Matériaux 2004 », l’innovation naîtde la rencontre au bon moment d’une offre technologique et d’un besoin, suivie d’une période plus oumoins longue de gestation. L’idée ne suffit pas : non réalisée, elle reste une idée… avant de devenir un regret!

Clef magique pour ouvrir la porte du développement dit durable, l’innovation est devenue le lemme de beau-coup de manifestations, ainsi que des dispositifs plus ou moins collectifs créés par l’Etat ou les Régions pour enassurer la promotion.Sans remettre en cause cette vague de fond sur laquelle surfent nos emplois industriels de demain, apportonsquelques éléments de réflexion concernant notre rôle.Acteurs amont de l’intelligence économique par l’émission d’alertes menaces/opportunités d’utilité im-médiate ou lointaine, les agences technologiques sont désormais impliquées comme animateurs d’innovationtechnologique de plusieurs clusters et travaillent avec plusieurs pôles de compétitivité régionaux. Nous som-mes ainsi au cœur de l’identification de thèmes d’innovation (besoins issus du marché ou de la réglemen-tation) et de la constitution d’équipes projets intégrées au long de la chaîne de valeur. De même laparticipation aux clusters recherche et la connaissance des labos et centres techniques nous permet de promou-voir des partenariats à même de générer des applications innovantes.En particulier, les plateformes technologiques, « Mini-Fraunhofer » à la française, dotées d’équipe-ments entre le laboratoire et le pilote industriel, associent industriels, chercheurs et « technologues » dans desactions de R&D appliquée, tout en assurant la formation de futurs ingénieurs et techniciens.La pertinence des agences dans ces divers dispositifs vient de leur capacité à intervenir en associant neutra-lité, confidentialité et proximité des acteurs de terrain, bref, à générer la confiance, mais aussi à accom-pagner les projets dans la durée.

Vous noterez enfin, que, pour ne pas être en reste, l’équipe du Mag’Mat apporte sa touche d’innovation sur laforme, le fond restant, bien entendu, l’objectif principal.

Mag’Mat

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Equipé de moyens très performants, le Centre Technologique des Microstructures est une plateformetechnologique de l’Université Claude Bernard Lyon 1 qui propose des prestations de service en microsco-pie électronique et microanalyse.

Le Centre Technologique des Microstructures au service des entreprises

Forte de 15 ans d’expérience, l’équipe de prestation intègre par-faitement les exigences des laboratoires industriels : confidentia-lité, réactivité, conseils.Les domaines d’applications sont multiples :

- Matériaux polymères, composites, textiles,- Biomatériaux,- Science du vivant (biologie, médical),- Environnement (pollutions, bactéries, …).

Pour plus d’informations : Mme Annie RIVOIRE, Responsable du Service de Prestations.Tél. : 04 72 43 29 90 - Courriel : [email protected] - Site Internet : www.lyon1-microscopie.net

Le Centre Technologique des Microstructures organise également des stages de formation aux techniquesde microscopie électronique (Contact : Mme Béatrice BURDIN, Tél. : 04 72 43 26 87).

Le marché du polycarbonate

Le polycarbonate a connu un important développement au cours de la dernière décennie. En 10 ans lademande mondiale a presque triplé. Le PC (y compris les mélanges) représente 17 % de la consommationmondiale de thermoplastiques techniques soit 2,5 millions de tonnes en 2004. Le taux de croissance estimépour 2005 est de 8 % avec un marché atteignant 2,7 millions de tonnes. La croissance de la productiondevrait se poursuivre à un rythme similaire en 2006 et 2007. Les principales applications se trouvent dansles CD-DVD, le secteur électrique et électronique et la construction.La fédération de la plasturgie publie une étude sur le marché du polycarbonate disponible à l’adressesuivante : www.gpic.fr/docsfede1024.asp. Pour plus d’informations : [email protected]

Adoption d’un nouveau programme européen pour l’innovation et la compétitivitéLe parlement européen a adopté le 1er juin dernier un « programme-cadre pour l’innovation et lacompétitivité » (PIC) pour la période 2007-2013. Ce nouveau programme soutiendra les actions per-mettant aux entreprises, notamment aux PME, de développer leur compétitivité et leur capacitéd’innovation, grâce à 3,6 milliards d’euros de fonds communautaires. Ainsi, l’accent sera mis sur ledéveloppement de toutes formes d’innovation, y compris l’éco-innovation et sur la mise en oeuvre detechnologies respectueuses de l’environnement, avec notamment le « programme pour l’innovation etl’esprit d’entreprise », doté d’un budget de 2,170 milliards d’euros, dont 430 millions d’euros pour lapromotion de l’éco-innovation. En outre, le PIC favorisera l’emploi de sources d’énergies nouvelles etrenouvelables dans tous les secteurs, y compris celui des transports privilégiant la réduction de la consom-mation énergétique, grâce au « programme Énergie intelligente - Europe », doté d’un budget de 730millions d’euros. Il va également encourager une meilleure utilisation des technologies de l’information etde la communication (730 millions d’euros également).Pour plus d’informations : www.europa.eu

rèves MatériauxB

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Tests des matériaux à basse température : Air Liquide est votre partenaireLa Direction des Techniques Avancées (Sassenage, Isère), vous propose de partager ses compétencesacquises depuis plus de trente ans dans le domaine de la caractérisation des matériaux aux très bassestempératures : 77 K, 20 K, 4 K (-196 °C, -253 °C, -269 °C).Les moyens d’essais, en bain liquide cryogénique, couvrent une large gamme de caractérisations mécani-ques : - Essais statiques : traction, compression, flexion

- Essais dynamiques :* Fatigue : LCF, HCF* Résilience, en bain liquide jusqu’à l’impact* Mécanique de la rupture : Ténacité (K1c), vitesse de propagation de fissures (dadN), déchirure ductile (J1c),….

- Essais de sous-ensembles spécifiques.

En association avec le CEA/SBT de Grenoble, les caractérisations physiques des matériaux aux très bas-ses températures sont également proposées : coefficient de dilatation, capacité thermique, conductivitéthermique, résistivité (RRR) … Quelques applications : validation/qualification des matériaux pour les stocka-ges cryogéniques métalliques ou composites, pour les aimants supraconduc-teurs, tenue des assemblages collés à basse température, conformité à l’ASME(test J1C ) ….Pour plus d’informations : Patrick GIGANTE.Tél. : 04 76 43 60 43 - Courriel : [email protected] Eprouvette de test J1C ( Programme ITER)

Un laboratoire pour tester les biomatériaux au CETIM1

1 CETIM : Centre Technique des Industries Mécaniques

Pour répondre à l’augmentation des demandes des industriels du secteur médical, le CETIM ouvre unlaboratoire de biomécanique sur son site de Saint Etienne. Ce laboratoire compte notamment sept bancsd’essai de fatigue sur lesquels seront testés des implants orthopédiques : prothèses de hanches, degenoux, d’épaules… Le but étant de valider leur conception et leur fabrication. Ces essais sont de plus enplus sévères en raison de l’évolution du marché et de la réglementation : les industriels doivent déterminer leniveau de résistance de leurs pièces et plus seulement valider une tenue minimum.Un projet de simulateur de marche a, par ailleurs, été lancé avec pour objectif de reproduire la cinéma-tique de la hanche et du genoux, et ainsi de valider la tenue en usure des implants articulaires.Pour plus d’informations : [email protected]

Un projet innovant « d’outil de capitalisation de connaissances » sur le titaneCe projet de capitalisation des connaissances est né au sein de l’Association Titane et propose à sesmembres de partager leurs connaissances sur le titane. Un groupe de travail, mené par la DGA et EDF aétudié les attentes et les besoins des membres de l’Association pour en faire ressortir un projet innovant auxmultiples entrées. La société grenobloise BASSETTI, spécialisée dans la réalisation de bases de donnéesmatériaux, a été chargée de la réalisation de cet outil, qui comprendra les éléments suivants :

- une base de connaissances dans laquelle seront ordonnées des informations, issues de sources « ouvertes », validées par des membres compétents de l’Association Titane ;- une base de « ressources » identifiant des personnes ou organisations compétentes sur différents sujets ;- des capacités d’expérimentation, de tests ou d’essais ;- un forum.

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La solution proposée, au-delà du développement des connaissances sur le titane, permettra de densifier lesréseaux de contacts de chacun, de répondre à des problématiques ou d’accélérer les processus d’innova-tion. Ce projet a également pour but de créer des synergies entre différents domaines d’activité, de mutualiserdes actions de veille ou encore de trouver de nouveaux partenaires. Sa réalisation devrait être engagée audernier trimestre 2006, pour une mise en service début 2007. Des entreprises comme EDF, DGA,SNECMA, DCN, BODYCOTE, VALTIMET et OBL ont déjà donné leur accord pour le financement.Ceux qui souhaiteraient avoir plus d’informations et/ou se rapprocher de l’Association Titane sont invités àprendre contact avec son Délégué : Michel BRAU. Tél. : 02 40 44 60 57 - Courriel : [email protected]

Nenatex : des nanomatériaux dans les textiles

Dans le domaine textile, les premiers travaux sur les polymères nanocomposites ont réellement débuté en2000, en particulier au Japon et aux Etats-Unis. Les caractéristiques particulières des nanocharges (facteurde forme, surface spécifique…) et les propriétés attendues une fois incorporées dans le polymère (thermo-mécaniques, optiques, électriques, barrières…), laissent entrevoir aujourd’hui un champ d’investigationsextrêmement important dans les applications textiles, compte tenu de la diversité des systèmes matrices/charges utilisables dans ce domaine.

Il était donc important vis-à-vis de l’ensemble de la filière textile qu’un regroupement des compétenceset un effort substantiel soient effectués par les laboratoires et centres de transfert textiles afind’appréhender au mieux les nanomatériaux, leurs propriétés, leurs coûts et les technologies permettant deles associer à des structures textiles. Cette démarche s’est concrétisée par le lancement en novembre 2004d’un programme de recherche et développement « Nenatex » labellisé par le Ministère de l’Industrie(projet RNMP). Ce projet est construit autour d’un consortium de 17 partenaires parmi lesquels ontrouve dix industriels de la filière textile ou utilisateurs de supports textiles.

Cliché TEM d’une enductionnanocomposite PVC/argile

Les charges conventionnelles utilisées pour apporter une ou plusieursfonctionnalités montrent actuellement leurs limites au vu des contrain-tes que présente un textile par rapport aux matériaux traditionnels :finesse des filaments unitaires (entre 10 et 50 µm en moyenne), pro-blèmes de compatibilité interfaciale, surface spécifique insuffisante,importance du toucher textile… L’intégration de nanocharges en masseou en surface lors de la transformation ou de la fabrication des matiè-res textiles peut représenter une alternative intéressante.

L’objectif du programme est de mettre en évidence les potentialités d’utilisation des nanoparticulesdans les textiles traditionnels et les textiles techniques, notamment pour deux principales classes dematériaux : les enductions nanocomposites, et les fibres synthétiques nanocomposites.

A partir de la connaissance des matériaux nanométriques existants ou en développement et de leur viabilitéindustrielle, le consortium étudie les potentialités et les freins technologiques à l’incorporation des nanochargesorganiques ou minérales dans les différentes étapes de fabrication des textiles (extrusion/filage, enduction,ennoblissement) et leurs impacts sur les propriétés finales (mécaniques, thermiques, barrières…) du pro-duit textile destiné aux marchés de l’habillement, du transport, du bâtiment, de l’industrie et du sport etloisirs.

Contact : Pascal RUMEAU, IFTH Ecully.Tél. : 04 72 86 16 00 - Courriel : [email protected] - Site Internet : www.nenatex.com

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Les matériaux d’origine biologiqueL’ARAMM et l’ARTEB ont publié récemment un document intitulé « Dispositifs médicaux, nouvellespotentialités des Matériaux d’Origine Biologique ». Ce dossier est complété par un classeur comportantdes fiches d’information, réalisées avec le soutien de l’IFTH (www.ifth.org), concernant 6 matériaux :1) La cellulose bactérienne2) Le chitosane3) La biomembrane en Latex4) La soie d’origine animale5) Le collagène extrait de tissus d’animaux marins ou préparé par biotechnologies6) La Nacre

Ce classeur est commercialisé au tarif de 50 € HTet disponible à l’ARTEB.

Si vous souhaitez le commander et/ou être contacté afin d’envisager des possibilités de collaboration In-dustrie - Recherche dans le cadre de ce programme, vous pouvez contacter : l’ARTEB1, Alain SCHOUFT,Tél. : 04 37 37 85 81 ou l’ARAMM, Christophe ZELLER, Tél. : 04 79 25 36 01.

Sa publication s’inscrit dans le cadre d’une démarche visant à faire émerger

DEEE, RoHS, sans plomb : et demain ?

PC2A®

Ces journées ont fait le point sur les différentes actions menées en Région, la législation, la transition plomb/sans plomb, les avancées techniques liées aux directives, les questions technologiques encore ouvertes et lasituation des industriels face à ces directives à travers quelques témoignages.

En parallèle de ces interventions, s’est déroulée une exposition où une quinzaine d’industriels proposaientleurs solutions.

Au moment de la mise en application de la directive européenne RoHS (le 1e juillet 2006), nous pouvonscependant nous interroger sur l’avancée des sociétés dans leurs choix technologiques et dans la mise enplace d’un plan d’action de mise en conformité. En effet, ce symposium n’a réuni que 70 acteurs alors quela Région en compte près de 400.

Pour compléter votre information sur le sujet : www.sansplomb.org

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COMPOSINNOV : fédération de compétences en compositeCOMPOSINNOV est une plate-forme regroupant les principales compétences liées aux matériaux poly-mères et composites présentes sur le site de Savoie-Technolac : COMPOSITEC, IUT de CHAM-BERY, ESIGEC et leurs laboratoires associés. L’objectif principal de cette plate-forme est de promou-voir et de développer les applications en matériaux composites en proposant des expertises, desprestations de services, des accompagnements dans le cadre de projets de R&D et des offres de forma-tion. Un site Internet présentant cette plate-forme est accessible à l’adresse suivante :http://composinnov.agmat.asso.fr. Pour toute information complémentaire, vous pouvez contacterl’ARAMM, Christelle Gallet : [email protected].

des produits innovants à partir de ces matériaux, au travers de collaborations

C’est la question que se sont posés les acteurs de la filière électronique à l’occasiond’un symposium les 6 et 7 juin dernier à Grenoble, organisé par le Pôle de compétenceen Assemblage et Analyse Non Destructive (PC2A) et ses nombreux partenaires dontl’UJF, la CCI de Grenoble, Jessica France et l’ARAMM.

avec des laboratoires de recherche publique.

1 ARTEB : Agence Rhône-Alpes pour le Développement des Technologies Médicales et Biotechnologies

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Laboratoire des Multimatériaux et InterfacesUMR CNRS 5615 - Université Claude Bernard Lyon 1

L'activité du Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces (LMI, Université Claude Bernard Lyon I) estprincipalement axée sur la conception, l'élaboration et la caractérisation de matériaux inorganiquesmultifonctionnels. Les travaux menés sont issus le plus souvent de problématiques émanant de l'industrie.

Parmi les thèmes de recherche développés au LMI, l'équipe " Multimatériaux Métalliques et Cérami-ques " étudie la réactivité chimique à l'interface de couples métal-céramique, métal-métal et céramique-céramique, l'objectif étant d'optimiser les performances mécaniques de composites et multimatériauxbasés sur ces couples. Ceci est obtenu par le contrôle des réactions d'interface susceptibles de se développerau cours de l'élaboration à haute température et/ou de l'utilisation en service de ces matériaux. Les composi-tes et multimatériaux à base métallique sont tout particulièrement étudiés car ils sont utilisés dans la fabrica-tion de pièces légères et résistantes pour les industries des transports, l'allégement des composants desvéhicules étant un défi pour la filière automobile du XXIème siècle. Les composites céramique-céramiqueprésentent le même intérêt mais pour des applications aérospatiales.

Composites et multimatériaux à base métallique

Ils sont utilisés dans la fabrication de pièces à haute résistance spécifique pour des véhicules automobiles,des trains, des avions ou encore des missiles. De manière générale, ces matériaux associent deux composantsaux propriétés complémentaires : une matrice légère et ductile d'alliage métallique dans laquelle les pièces sontmoulées ou forgées et un renfort rigide céramique ou métallique qui peut être soit un insert massif, soit unedispersion uniforme de particules ou de fibres de petit diamètre (typiquement 5-100 µm). Le plus souvent,ces matériaux sont élaborés à des températures relativement élevées, de 500-750 °C pour des matricesd'aluminium ou de magnésium, jusqu'à 850-1200 °C pour des matrices titane ou aluminiures de titane. Deplus, certaines techniques d'élaboration telles que le forgeage liquide ou le soudage par diffusion requièrentégalement l'application de hautes pressions. Dans ces conditions, des réactions chimiques peuvent se déve-lopper rapidement à l'interface entre la matrice métallique et le renfort. Ces interactions donnent lieu à deprofondes modifications de la nature, de la microstructure et de la composition des zones interfaciales. Bienévidemment, ces modifications se répercutent directement sur les caractéristiques mécaniques. Une des clésde l'optimisation des propriétés de ces composites et multimatériaux est donc de parvenir à contrôler demanière rigoureuse ces réactions chimiques d'interface au cours de l'élaboration.Dans ce but, des études de réactivité chimique sont menées sur divers couples matrice/renfort. On chercheplus particulièrement à établir les principes thermodynamiques qui régissent la formation et la croissance dezones de réactions à l'interface de ces couples, à identifier les différents processus réactionnels mis en jeu, àélucider le mécanisme de ces processus et à en préciser la cinétique.

Multimatériaux Céramiques et Métalliques

Ces études de réactivité concernent principalement trois familles de matériaux :

- des composites constitués d'une matrice en alliage d'aluminium ou de magnésium renforcée par des fibres de carbone. Pour améliorer leur compatibilité chimique avec la matrice, ces fibres peuvent être revêtues de différents carbures (SiC, TiC, B4C...),- des composites associant une matrice intermétallique (TiAl, NiAl) et des particules ou des fibres de renfort en carbure de silicium,

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aboratoire : LMIL

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- des multimatériaux élaborés par fonderie dans lesquels un alliage d'aluminium ou de magnésium est renforcé localement par un insert massif en fonte, acier ou titane.

AS7G

GS

GS

AS7G Figure 1 : Multimatériaux à renfort local

La figure 1 : pièces d'automobile en alliage d'aluminium localement renforcé par un insert en fonte.

* Photographie de gauche : la pièce a été élaborée par un procédé conventionnel de coulée encoquille. Comme aucune liaison n'existe à l'interface insert/alliage, un insert massif en forme de rouedentée doit être utilisé.* Photographie de droite : la pièce a été fabriquée spécialement de telle sorte qu'une réaction chimi-que se développe à l'interface insert/alliage pendant la coulée. Grâce à la liaison métallurgique ainsiobtenue, l'insert a une forme plus simple et une taille plus petite ce qui conduit à une pièce mouléeplus légère et plus fonctionnelle. Un alliage de titane peut être utilisé à la place de la fonte commematériau d'insert (Brevet Européen EP 1118457, 25 Juil. 2001).

Composites céramique-céramique

Pour des applications à très haute température en atmosphère oxydante (de 700 jusqu'à 1200 °C et poten-tiellement jusqu'à 1500 °C) les composites à matrice céramique (CMC) tels que les SiC/SiC (matrice decarbure de silicium renforcée par des fibres longues à base de carbure de silicium) sont développés depuis lesannées 80. Ils sont utilisés comme pièces de moteur thermique ou d'engins spatiaux et sont envisagés pour laproduction d'énergie (réacteurs nucléaires à fusion, turbines à gaz…). Les volets de certains moteurs d'avionde combat comme le Rafale sont par exemple en SiC/SiC.Le défi est d'obtenir des pièces destructure non fragiles à partir decomposants céramiques fragiles.Comme pour les composites etmultimatériaux à base métallique, c'esten contrôlant l'interface entre les com-posants que l'on peut optimiser lecomportement du matériau global.Dans les CMC, un revêtementd'épaisseur submicrométrique inter-posé entre les fibres et la matrice ap-pelé "interphase" permet de contrôlerle couplage mécanique entre matriceet renfort.

Figure 2 : Composite SiC/ interphase nanoséquencée / SiC

Laboratoire LMI (UMR CNRS 5615)UCB Lyon I, Bâtiment Berthollet43 Bd du 11 Novembre 1918 - 69622 Villeurbanne CedexDirecteur : Philippe MIELE, [email protected]él. : 04 72 43 10 29

Equipe " Multimatériaux Métalliques et Céramiques "Responsable : Jean-Claude VIALA, CNRS, [email protected] SACERDOTE-PERONNET, UCBL, [email protected] JACQUES, UCBL, [email protected] DEZELLUS, UCBL, [email protected]

Fusible mécanique constitué d’une alternance de sous-couches de carboneet de carbure ayant chacune une épaisseur de quelques nanomètres.

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Deux éléments se combinent pour plus d’efficacité : les hybridesCongrès du 25 avril 2006

Le Centre de Formation de la Plasturgie (CFP) a organisé le 25 avril dernier une manifestation dans le cadredes journées de l’innovation autour des technologies hybrides en plasturgie. Cet événement a réuni unedizaine d’intervenants et plus d’une centaine d’auditeurs.Lors de cette journée, plusieurs technologies ont été présentées comme le procédé d’injection directe dela société Krauss Maffei, appelée Injection Moulding Compound (IMC). Cette machine couple lecompoundage et la technique d’injection standard : elle transforme les compounds « sur mesure » à débitélevé, pendant le cycle de moulage par injection. Cette technique permet d’intégrer le compoundage et offredonc une plus grande liberté de choix de matières. Elle est surtout destinée aux transformateurs travaillant desmatières premières de natures différentes incorporant des charges ou des renforts.

La société Husky, fournisseur d’équipements de moulage par injection, a présenté le système Tandem quicomprend deux moules standard simple face (ayant des empreintes identiques ou non) sur une même unitéd’injection et qui est adaptable sur les presses à injecter classiques (mono ou bi-matière). Les bénéfices sontévidents : augmentation de la productivité, baisse de la surface occupée au sol et de la consommation d’éner-gie. Toutefois, cet outil n’est pas applicable à tous les types de production. En effet, la matière fondue subitune baisse de pression dans les canaux du fait de la distance à parcourir. Il ne convient donc pas à la fabrica-tion de pièces à parois minces.Corus, producteur d’acier et d’aluminium, a exposé son système de formage d’acier inoxydable et d’injectionde polymère (PP, PET, PBT, ABS, PC/ABS) en une seule étape, dénommé Polymer Injection Forming.Dans ce procédé, la fermeture du moule permet de déformer la tôle d’acier. Le polymère est ensuite injectéclassiquement. L’injection du polymère peut également permettre de finaliser la déformation du métal. L’objetobtenu présente donc une surface métallique et une surface plastique qui offrent à la fois des avantagesesthétiques et une bonne tenue mécanique. Tout comme la solution proposée par Husky, ce procédé permetd’utiliser les équipements d’injection standard. Les applications sont variées dans des domaines tels que lesappareils électriques (blindage CEM), l’automobile, les fournitures de bureaux…

La société TIK, basée en Allemagne, a développé une nouvelle génération d’injection eau, en l’asso-ciant à l’injection gaz. L’injection eau seule pose quelques problèmes comme la solidification trop rapide dupolymère poussé par le front d’eau. L’eau induit également des turbulences affectant l’état de surface dupolymère. Le système TIK-WIT réduit ces effets néfastes en faisant précéder cette colonne d’eau par unebulle de gaz qui agit comme un isolant thermique entre le polymère chaud et l’eau.

Farpi-France a présenté le procédé DSI de la société Japan Steel Works (JSW). Ce système permet lafabrication par injection de corps creux et l’assemblage d’éléments. Ces capacités sont obtenues parle coulissement des deux moitiés de l’outillage. Ainsi pour obtenir un corps creux, le moulage des deux moitiésde la pièce est effectué dans le même moule. Le coulissement d’une des parties du moule par rapport à l’autremet en contact les deux moitiés de la pièce. Une nouvelle injection permet alors d’en réaliser l’assemblage.Ce procédé permet un meilleur contrôle des épaisseurs par rapport au moulage par soufflage et une meilleurequalité d’assemblage que le soudage et cela sans reprise.

D’autres entreprises ont présenté leurs innovations lors de cette journée. Vous pouvez retrouver l’intégralitéde ces présentations sur DVD via le site internet du CFP : www.plasturgie-formation.com

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Innovez dans les Implants OrthopédiquesCongrès du 8 juin 2006

Comme tous les deux ans, une journée « Innovez dans les Implants Orthopédiques », organisée à SaintEtienne par le PTM1, l’ARTEB2, l’ARATEM3, le CEM4, le CETIM5, l’OSST6 et l’Agence, a permis de fairele point sur les dernières avancées dans le secteur de l’orthopédie tant sur le plan national et international avecun état général de la filière, que sur les aspects «nouveaux matériaux» ou procédés associés, permettant unemeilleure prédiction du vieillissement des produits. Une session de 7 posters a permis des échanges lors despauses.Le cycle de conférences a permis de dresser un tour d’horizon sur l’influence de la mise en œuvre desmatériaux utilisés dans la fabrication d’implants, notamment l’apport de la modélisation pour l’optimisationdes conditions de laminage de tôle d’alliage de titane usinée pour des implants du rachis (conférence deFranck TOUSSAINT du LMECA), ou encore sur la définition d’un niveau d’endurance et l’influence de lagéométrie des implants orthopédiques en titane et en acier inoxydable et sur la tenue en fatigue (étude menéepar le CETIM en collaboration avec le SNITEM, présentée par Yanneck SUCHIER du CETIM).

Jacques LEMAITRE de l’EPFL (Laboratoire de Technologie des Poudres) a présenté des substituts os-seux pour les greffes osseuses : les matériaux organiques (les polymères résorbables), les matériauxinorganiques dont la composition chimique est proche de celle de l’os (les HAP - hydroxyapatites, les phos-phocalciques biocompatibles, résorbables et ostéorésorbables) et les composites qui associent une matricepolymère résorbable à des cristaux de HAP dispersés… La grande difficulté rencontrée dans l’utilisation desbiocéramiques phosphocalciques réside dans le contrôle de la porosité (structure et volume poreux) qui sefait au détriment des propriétés mécanique. L’idéal serait de réaliser un réseau 3D de pores cylindriquesentrecroisés avec une porosité de l’ordre de 15 %. En résumé sur ce sujet, le défi à relever consiste à trouverun procédé économique permettant de fabriquer un matériau biocompatible, biorésorbable qui présente descaractéristiques mécaniques importantes tout en conservant une architecture poreuse.

Du côté des biocéramiques, bioverres et matériaux d’ori-gine biologique, Jérôme CHEVALIER du GEMPPM del’INSA de Lyon a mis en avant des travaux menés surdes composites alumine – zircone nanostructurés(dans le cadre d’un projet européen NanoCare) avecl’idée de créer des microporosités (microrugosités) surdes macroporosités de manière à favoriser l’adhésioncellulaire ou la diffusion de protéine. La nacre (compo-sée à 95 % de CaCO3 et d’une phase organique de typeprotéines et polysaccharides) pourrait trouver des appli-cations dans le domaine du comblement osseux, sa té-nacité étant plus élevée que celle de la zircone. Un labo-ratoire américain travaille sur l’imitation de la struc-ture de la nacre pour réaliser des pontages de protéi-nes entre les structures lamellaires. Il faut rappeler à ceniveau qu’une action portant sur les Nouveaux Matériauxd’Origine Biologique est en cours entre l’ARTEB etl’ARAMM : si vous souhaitez avoir de plus amples ren-seignements à ce sujet, n’hésitez pas à nous contacter.

Ce composite métal – céramique (en haut) développépar l’équipe du Laboratoire de Berkeley présente une

microstructure proche de celle de la nacre (en bas).Source : Laboratoire de Berkeley

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1 PTM : Pôle des Technologies Médicales2 ARTEB : Agence Rhône-Alpes pour le Développement des Technologies Médicales et Biotechnologies3 ARATEM : Agence Rhône-Alpes pour la Maîtrise des Technologies de Mesure4 CEM : Centre d’Etude des Métaux5 CETIM : Centre Technique des Industries Mécaniques6 OSST : Observatoire Stratégique de la Sous-Traitance

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Par ailleurs, plusieurs points de vue ont été exposés lors de la table ronde :

« Pourquoi innover ? Freins et enjeux »

- Le point de vue d’un praticien : l’innovation vise à augmenter la durée de vie des prothèses et à éviter lareprise chirurgicale. Les enjeux portent autant sur l’intérêt du patient que sur l’intérêt communautaire.

- Le point de vue du syndicat professionnel : en France, le secteur orthopédique est couvert par un grandnombre de PMI pour lesquelles l’innovation est un objectif de survie. Innover correspond alors à imaginerdes produits qui conduisent à augmenter la durée de vie et les performances des implants… malgré descontraintes réglementaires toujours plus grandes. Ces petites entreprises sont la cible de rachats par desgrands groupes internationaux.

- Le point de vue du législateur (AFSSAPS) : innover, c’est surveiller, identifier les sujets de préoccupationet traiter les problèmes qui en découlent. L’idée d’innovation corrective tient compte des bénéfices attendus.Un tel fonctionnement s’appuie sur l’organisation d’une démarche d’accompagnement des produits aussibien en amont qu’en aval.

- Le point de vue du chercheur : innover, c’est orienter les recherches en fonction des besoins des chirur-giens. L’innovation porte alors sur plusieurs niveaux : les innovations incrémentales (les travaux sontmenés sur des technologies qui ont fait leurs preuves, comme la maîtrise de l’usure du PEHD), les sautstechnologiques encadrés (qui pourraient concerner les implants moins invasifs… pour lesquels c’est unenouvelle manière de concevoir, qui reste à imaginer), les implants de demain (les matériaux nanostructurés,l’ingénierie tissulaire… pourraient être ainsi ciblés). Il faut alors prendre en considération les impacts positifset négatifs et mesurer la part bénéfice / risque avant de se lancer dans la mise sur le marché de ces nouveautés.Il semble nécessaire d’autre part de fédérer les équipes de recherche pour augmenter la taille critique de laforce de recherche et mutualiser moyens et compétences pour satisfaire aux besoins industriels.

- Le point de vue d’un grand groupe industriel qui place le patient au cœur de sa stratégie : la recherche estintégrée au sein du groupe ; l’intégration des nouvelles technologies permet de conserver plus longtemps unproduit qui a fait ses preuves. Le recours aux laboratoires de recherche nationaux est alors ponctuel, mais larecherche clinique est effectuée sur le territoire national.

- Le point de vue d’un financeur : les projets soumis par les PME sont de type collaboratif, ils portent sur desniches technologiques et conduisent à la mise au point de produits ciblés mais très innovants. La régionRhône-Alpes est très active au niveau de l’os et des matériaux implantables.

Il a souligné le besoin d’améliorer la radio-opacité des produits avec notamment l’utilisation de nanoparticulesprésentes en petites quantités. Selon lui, l’avenir est dans l’ingénierie tissulaire qui conduira à une adaptationdes matériaux pour une libération des principes actifs favorisant la combinaison aux cellules osseuses.

Pour terminer cette journée, Guy DALCUSI de l’INSERM a rappelé l’intérêt de développer des formesinjectables / moulables pour les substituts osseux, par exemple pour optimiser l’adaptation aux défauts osseuxet favoriser la colonisation cellulaire, la résorption et la croissance osseuse.

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Ce colloque, organisé conjointement par l’AgenceRhône Alpes pour la Maîtrise des Matériaux(ARAMM), la SF2M Sud Est et le Cercle d’Etudesdes Métaux (CEM) avec le soutien de la Société desIngénieurs de l’Automobile (SIA) et de Rhône AlpesAutomotive Cluster a rassemblé 50 personnes issuesdu domaine industriel, des centres techniques, desconstructeurs automobiles et des producteurs de mé-taux, ainsi que du domaine universitaire.

L’Influence des Résiduels sur la Qualité des Métaux RecyclésCongrès du 30 mai 2006

Après l’exposé des problématiques du recyclage des métaux au niveau européen et des difficultésrencontrées dans la filière du tri après broyage, avec notamment le problème du cuivre pour les produits platsen acier et celui du fer pour les alliages d’aluminium, une table ronde a permis de dégager un certain nombrede points :

Les deux exposés suivants ont montré les progrès réalisés aussi bien dans le domaine des ferreux que dansle cas des alliages d’aluminium avec le développement de dispositifs de tri sélectif en continu par formeet analyse, avec l’utilisation de caméras, visées laser et rayonnements neutroniques.

Les quatre exposés suivants ont montré les difficultés d’approche de l’influence des résiduels sur lespropriétés d’usage des matériaux métalliques et le problème du cuivre dans les aciers a été bien abordé.Il apparaît, au vu de ces exposés, que l’influence néfaste du cuivre sur les propriétés de mise en œuvre desaciers ne pose un problème que pour les produits plats en acier et principalement les tôles de carrosserieautomobile. Pour les aciers de construction mécanique, des teneurs résiduelles de 0,4 % peuvent êtreatteintes sans aucune incidence sur le comportement des aciers. En ce qui concerne les aciers de très hauterésistance (THR), le recyclage est rendu plus sévère avec notamment les problèmes posés par l’étain etl’antimoine qui sont difficilement éliminés, mais cette opération est de la responsabilité du producteur enraison des faibles quantités à recycler comparativement à l’ensemble des matériaux ferreux.

La journée s‘est terminée par une prospective des problèmes du recyclage des métaux dans le cadre de laremontée du coût des matières premières et des produits pétroliers.

Les actes de cette journée sont disponibles à l’Agence et au CEM (Cercle d’Etude des Métaux).

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le recyclage des métaux fait actuellement l’objet d’un nombre limité de demandes d’aide et la limitation deces demandes est attribuée principalement à l’augmentation du taux de résiduels dans les matièresrecyclées,une unité pilote de déconstruction des véhicules hors d’usage (VHU) a été installée en France sur l’anciensite industriel de Matra, avec une capacité de 25 véhicules/jour,

le double broyage présente de l’intérêt avec notamment la possibilité de séparer le cuivre des ferreux. Lesessais en cours sont très encourageants.

une unité de déconstruction industrielle a été installée aux Pays Bas, sous l’égide de Volkswagen,

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Le 4ème symposium international Sciences et Technologies de Surface de l’Aluminium a été organisé par AlcanCRV (Hugh Dunlop, Chairman) et l’Université de Bourgogne (Roland Oltra, Co-Chairman), à Beaune aprèsceux de Anvers 1997, Manchester 2000 et Bonn 2003. Cet événement avait pour objectif de rassembler leschercheurs et ingénieurs travaillant dans le domaine des traitements et modifications de surface desalliages d’aluminium.

Aluminium Surface Science and Technology (ASSIV)Congrès du 14 au 18 mai 2006 (1)

Ce congrès a réuni plus de 200 chercheurs, venus des quatre coins du globe. Un programme très riche de 85conférences orales et 65 posters, couvrait tous les marchés : aéronautique, automobile, échangeurs, bâtiment,électronique, lithographie, emballage, nano-applications. Les sessions techniques concernaient également lesprocédés de laminage, filage, soudage par friction et par laser (FSW et LBW), anodisation, conversionchimique et méthodes d’analyses. Ces sessions ont permis de faire le point complet sur les avancées majeuresdans les traitements de surface et la protection de l’aluminium.

Le symposium a été le moment privilégié pour des échanges approfondis et l’ouverture vers des collaborationsentre les producteurs d’aluminium (25 % des participants), les clients finaux (dont Airbus, Renault, PSA etValéo), les fournisseurs de produits de traitement et d’instruments de caractérisation et les experts venus de larecherche publique (Australie, Canada, Chili, Corée, Etats Unis, Europe, Japon et Russie).

Parmi les thèmes fédérateurs, on peut citer le développement de traitements de surface respectueux del’environnement et tout aussi efficaces, du point de vue de la protection, que les traitements actuels à basede chrome. Les systèmes les plus prometteurs, dans ce domaine, sont les cérates, vanadates, titanate-zirconate, procédés sol-gel de type siloxane, ou bien les inhibiteurs basés sur les hydrotalcites ou lesbio-polymères. Sur un autre plan, plusieurs auteurs ont décrit les procédés de nanotechnologie basés surl’anodisation qui permet de contrôler les dimensions des pores anodiques.

Le traitement de surface d’un produit est constitué de plusieurs opérations mettant en jeu des produits différents.Une solution pour réussir le traitement consiste à optimiser l’ensemble des composantes, depuis le substratmétallique et notamment sa zone sous la surface modifiée par le mode de fabrication, le pré-traitement,jusqu’aux pigments de peinture, afin d’assurer une protection adéquate en service.

Le congrès a bénéficié du concours financier de nombreux sponsors : Alcan, EADS, CNRS, la RégionBourgogne, le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, et la ville de Beaune. Pour plusd’informations, vous pouvez consulter le site : http://www.asst2006.com

Rolling - extrusion

Surface treatmentsJoining, Adhesive Bonding STEM

Critical aluminium surface

Corrosion

Rolling - extrusion

Surface treatmentsJoining, Adhesive Bonding STEMSTEM

Critical aluminium surface

Corrosion

2006 ALCAN INC. ASST Beaune May 2006

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1 Article rédigé par Mr BENMALEK d’ALCAN CRV

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L’innovation a permis aux polymères d’étendre leur présence dans de nombreux secteurs : automobile, em-ballage, spatial, médical… On assiste, d’une part, à l’amélioration de leurs propriétés, notamment leur résis-tance mécanique, et, d’autre part, au développement de nouveaux polymères à propriétés spécifiques quiouvrent la voie à des concepts ou produits révolutionnaires : polymères conducteurs, magnétiques, à mémoirede forme... Ces propriétés peuvent résulter de la structure chimique du matériau en elle-même ou êtreapportées par des charges incorporées dans le polymère.

Certains de ces polymères n’ont pas encore quitté les laboratoires de recherche et continuent à êtreoptimisés. D’autres ont trouvé leur place dans des applications industrielles : composants électriques etélectroniques, verres ophtalmiques, implants, revêtements conducteurs pour la métallisation des plastiques.

Les polymères conducteurs électroniquesLa grande majorité des polymères sont connus pour être de très bons isolants électriques (10- 13 et 10 -16

(Ω.m)-1) et sont notamment utilisés pour cette propriété dans diverses applications (isolation de câbles, ta-bleaux et armoires électriques, …). Il peut cependant être intéressant d’associer les propriétés des polymèresà une conduction électrique dans divers domaines tels que la protection antistatique des circuits, la protectioncontre la corrosion, la métallisation des plastiques, la réalisation de nouveaux capteurs ou encore la fabrica-tion d’éléments chauffants.Il existe deux grands types de polymères conducteurs : les conducteurs intrinsèques (qui, en réalité, ne lesont pas et doivent être dopés) et les conducteurs extrinsèques, encore dénommés composites conduc-teurs.

Les polymères conducteurs intrinsèques sont constitués d’une chaîne principale conjuguée, avec unealternance de doubles et de simples liaisons. La conductivité de ces polymères doit être augmentée pardopage avec des atomes donneurs ou accepteurs d’électrons. Elle dépend notamment du taux de dopage etpeut atteindre 102 Ω-1.cm-1 (celle du cuivre étant de 106 Ω-1.cm-1). Le premier polymère conducteur étudié aété le polyacétylène qui a été considéré comme le prototype idéal par la simplicité de sa structure. Cependantson instabilité chimique a limité le développement de ses applications. D’autres polymères, avec une stabilitéplus importante, ont été développés tels que le polyparaphénylène, le polythiophène, le polypyrrole ou lapolyaniline. La facilité de synthèse de la polyaniline et le faible coût de l’aniline (matière de base) en font lemeilleur candidat à ce jour pour des applications industrielles.

Un des principaux inconvénients de ces polymères, qui a longtemps freiné leur développement dans desapplications industrielles, est leur caractère insoluble et infusible, qui limite leurs possibilités de mise en œuvre.Des travaux de recherche importants ont été menés sur ce point et ont permis des progrès substantiels avecnotamment la possibilité de réaliser des solutions avec certains de ces polymères. La plupart des polymèresconducteurs sont fabriqués sous forme de poudres, qui peuvent être utilisées comme charges, ou sous formede films minces. Ils peuvent être obtenus à l’état oxydé, donc conducteur, ou à l’état réduit isolant. Cesmécanismes d’oxydo-réduction réversibles constituent une propriété intéressante qui peut notammentêtre exploitée pour le stockage d’énergie dans des batteries électrochimiques en utilisant le polymère commecathode. La couleur des polymères conducteurs varie également en fonction de leur état d’oxydation. Ainsi,le polypyrrole qui est jaune à l’état réduit devient noir à l’état oxydé. La polyaniline évolue en fonction dupotentiel, du jaune au vert, puis devient bleu foncé lorsqu’elle est conductrice. Cette propriété peut êtreexploitée pour la réalisation de dispositifs électrochromes (afficheurs colorés).

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olymères àpropriétés spécifiques

P

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1 LEMOH : Laboratoire d’Electronique Moléculaire Organique & Hybride2 PEDT : poly(3,4-ethylenedioxythiophene)

Plusieurs entreprises commercialisent des polymères conducteurs dont la société française Paniplastqui exploite notamment des brevets du laboratoire grenoblois LEMOH1 sur la polyaniline « plastdopée »présentant de bonnes propriétés plastiques. Les polymères fabriqués sont proposés sous forme de disper-sions en phase aqueuse ou sous forme de poudres et peuvent être mis en œuvre par enduction d’un substrat,par dispersion dans des thermodurcissables ou encore par mélange à chaud avec des thermoplastiques. Ilspeuvent trouver des applications dans différents domaines. La polyaniline est utilisée dans des primairespour des pièces plastiques automobile afin de permettre leur métallisation. Elle permet d’obtenir des gel-coat conducteurs sur des composites thermodurcissables pour la fabrication de pièces antistatiques utili-sées dans des environnements dangereux. Elle peut également être utilisée comme inhibiteur d’oxydo-ré-duction qui est une des causes majeures de la corrosion de l’acier, de l’aluminium et du cuivre. L’intérêtréside dans l’aptitude à la déformation du film protecteur évitant l’apparition de fissures qui constituent desamorces d’attaque corrosive. Ce polymère peut également servir à la fabrication de revêtements chauf-fants. La société Paniplast a déposé un brevet sur un procédé de chauffage par effet joule pour accélérer lapolymérisation de résines thermodurcissables via un revêtement textile intégrant un polymère conducteur.Des revêtements semi-conducteurs pour les LED et le photovoltaïque sont actuellement en développe-ment. Les sociétés H.C. Starck, Eeonyx et Panipol commercialisent également des polymères conducteursavec respectivement un PEDT2 sous la marque Baytron®, de la polyaniline et du polypyrrole sous la marqueEeonomer® et de la polyaniline sous la marque Panipol®.

Le LEMOH, laboratoire du CEA de Grenoble, étudie depuis plus de vingt ans les polymères conducteurs etdéveloppe des matériaux à grande conduction électrique pour la réalisation de films souples ainsi que despolymères semi-conducteurs qui peuvent être utilisés pour la réalisation de cellules photovoltaïques. LeLEMOH collabore notamment avec le LETI sur l’étude et la mise au point de structures de transistorsorganiques à effet de champ en utilisant des polymères poly-alkylthiophènes semi-conducteurs, dans lecadre d’un contrat européen dénommé PolyApply.

Lorsque le polymère ne possède pas les propriétés nécessaires pour permettre la conduction de l’électricité,celle-ci peut être obtenue en incorporant des charges conductrices dans une matrice isolante. On obtient

Matériau non-conducteur

Pression

Matériau conducteur

Illustration de la percolation sous l’effet d’une pression

alors des polymères conducteurs extrinsèques.La conductivité est assurée par un phénomène depercolation des particules conductrices lorsque leurconcentration atteint un certain seuil. Ces conduc-teurs sont couramment utilisés dans l’industrie sousforme de plastiques chargés avec du noir de carboneou des particules métalliques. Le noir de carbone estl’adjuvant le plus utilisé notamment dans la fabrica-tion d’emballages antistatiques en polyéthylène. Ces matériaux peuvent également devenir conducteurs sousl’effet d’une pression permettant la percolation des charges et trouvent notamment des applications dans desproduits électroniques.

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Ce matériau composite conducteur aux propriétés filmogènes est issu des travaux du Laboratoire dePhysico-Chimie Polymère (LPCP) de l’université de Pau et du CNRS. Il est composé de particules cons-tituées d’un cœur en élastomère et d’une écorce en polymère intrinsèquement conducteur de type polyaniline.Ce matériau présente la caractéristique de pouvoir être élaboré en une seule étape : la polymérisation del’enveloppe se fait dans le même milieu que l’élaboration du cœur élastomère. Les conductivités obtenuessont comprises entre 10-6 et 5 S.cm-1 et le matériau est souple avec des déformations pouvant atteindre600 %. Les applications visées concernent notamment l’électronique avec les diodes électro-luminescen-tes et les composants électroniques (étiquettes RFID, transistors, condensateurs…). Le matériau est éga-lement envisagé pour des emballages antistatiques ou des textiles techniques.

Un nouveau composite conducteur

Composite Conducteur

Dépôt sur support flexible Courbure du support :le composite conducteur garde sa tenue.

Les polymères électroluminescents

L’électroluminescence est la conversion directe de l’énergie électrique en lumière. Actuellement il existedeux approches dans la production d’écrans couleur et de dispositifs d’éclairage à partir de matériauxorganiques :

- La technologie OLED (Organic Light-Emitting Diodes) à base de petites molécules, fabriquéespar évaporation sous vide et qui reste très coûteuse.

- La technologie plus récente des PLED (Polymer Ligth-Emitting Diodes) à base de polymèresconjugués, avec une production plus simple et financièrement abordable.

Le développement de diodes électroluminescentes polymères (PLED) fait l’objet de nombreux tra-vaux de recherche et pourrait apporter une révolution dans de nombreuses applications (écrans pliables,panneaux multimédia de grandes dimensions, badges d’identification, cellules solaires nouvelle généra-tion…).Les diodes électroluminescentes à base de polymères sont constituées d’une couche polymère prise entreun substrat transparent qui joue le rôle d’anode (film plastique recouvert d’une couche conductrice d’oxyded’indium-étain, par exemple) et d’une couche métallique qui fait office de cathode. En appliquant unetension appropriée (environ 5V) entre l’anode et la cathode, les électrons et les charges positives libérésse recombinent dans la couche émissive et produisent une lumière électroluminescente dont la couleurdépend des molécules choisies pour la couche organique. La lumière émise est transmise à travers lesubstrat transparent (anode).

Source : www.univ-pau.fr

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Les premiers produits équipés d’écrans organiques (OLED) ont fait leur apparition en 1999 : autora-dios, téléphones mobiles, rasoirs, caméras digitales. Grâce aux PLED, il est possible de concevoir desécrans très fins et légers dont les couleurs sont brillantes et fidèles indépendamment de l’angle de vue. Laproduction des PLED est simple et bon marché et elles peuvent être obtenues par sérigraphie, héliogra-vure ou impression à jet d’encre. Ces diodes sont notamment adaptées pour réaliser des logos, desgadgets publicitaires ou encore des tableaux de bord d’automobiles, des panneaux de signalisation desti-nés à des bâtiments ou à la circulation routière. Les chercheurs du Centre Suisse d’Electronique et de

Microtechniques (CSEM) ont développé un procédé nomméLogoLED. Une résine époxy, qui représente en négatif le logo àimprimer, est appliquée par sérigraphie sur la dernière couche, entrès fine épaisseur. Cette couche isolante empêche les électronsde passer de l’électrode métallique vers le polymère électrolumi-nescent : la lumière est donc uniquement émise dans les zones sansrésine époxy. Le CSEM a également développé des capteursoptiques en associant une PLED et une photodiode polymère.Ce capteur, nommé SENSoLEDTM, est flexible, fin, jetable et pour-rait trouver de multiples applications : écrans d’information tacti-les, claviers sans touches, capteurs biologiques, peau artificielle…

Logo de la CSEM sur un substratsouple (LogoLED).Source : www.swissengineering-stz.ch

Des composites magnétiques ou aimants polymèresLes aimants métalliques sont largement utilisés dans les appareils électriques et électroniques. Ils sont compo-sés de poudres de ferrite ou de terres rares, mises en forme par compression et frittage. Ces aimants sontrigides et fragiles, et ils ne peuvent être obtenus que dans des formes relativement simples. Des polymèresmagnétiques ont été développés afin de pouvoir réaliser des formes complexes. Ceux-ci sont composésd’une matrice polymère (PVC, PA1, PPS2, …) et de particules magnétiques (ferrite ou terres rares). Leurspropriétés magnétiques dépendent notamment de la forme des particules et de leur nature chimique. La ferritepermet d’obtenir le meilleur compromis entre les performances magnétiques et le coût du matériau. L’utilisa-tion de terres rares est plus onéreuse mais apporte de meilleures propriétés magnétiques avec une tempéra-ture d’utilisation pouvant être plus élevée. Ces polymères magnétiques peuvent être mis en œuvre par lesprocédés traditionnels de la plasturgie. Ils apportent une augmentation de la résistance à l’impact par rapportaux aimants métalliques et permettent la réalisation de pièces flexibles. Les polymères magnétiques sont, engénéral, utilisés dans deux groupes d’applications : les entraînements et commandes tels que les mo-teurs électriques, et les activateurs ou capteurs.

Plusieurs difficultés restent encore à résoudre pour voir l’utilisation des PLED se généraliser. Les méca-nismes de dégradation des couches organiques sont encore mal connus et les polymères utilisés pour lesémissions de bleu présentent encore une durée de vie insuffisante pour certaines applications.

1 PA : Polyamide2 PPS : Polysulfure de phénylène3 TCNQ : Tetracyanoquinodimethane

Contrairement aux polymères conducteurs électroniques, les polymères présentant des propriétés magné-tiques intrinsèques sont encore au stade laboratoire. En 2004, des chercheurs anglais ont fabriqué le pre-mier polymère magnétique à température ambiante. Jusqu’à cette date, les polymères développés ne présen-taient des propriétés magnétiques qu’à très basse température. Ce polymère, nommé PANiCNQ, est uncomplexe par transfert de charges obtenu par combinaison de polyaniline et de TCNQ3. Il peut être magné-tisé et attiré par un aimant, et il reste magnétique jusqu’à sa température de Curie qui est de 70 °C. Cematériau pourrait trouver des applications dans le stockage de données, mais sa mise sur le marché nécessi-tera encore cinq à dix ans de développement.

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Les polymères à mémoire de forme

L’effet mémoire est observé dans un matériau lorsque celui-ci est capable de retrouver sa forme initiale, aprèsune déformation stable, sous l’effet d’un stimulus qui est en général d’ordre thermique. Par exemple, lematériau est déformé à haute température puis refroidi sous contrainte afin de « figer » la nouvelle forme àbasse température. Lorsque la température augmente à nouveau, il reprend sa forme initiale. Cet effet estnotamment observé dans des alliages métalliques à mémoire de forme (AMF de type titane-nickel) quipossèdent deux formes cristallines distinctes et stables à différentes températures.

Chauffage

Source : www.polymertech.com

Les polymères à mémoire de forme (PMF) sont plus récents et possèdent des propriétés différentes.Contrairement aux AMF, les changements de forme ne sont pas gouvernés par des réorganisations cristal-lines réversibles et les polymères doivent être re-défor-més à chaque cycle. Les AMF peuvent emmagasiner unecontrainte élevée (700 MPa) mais ils ne subissent que defaibles déformations (2 à 8 %). A l’inverse, les polymèresà mémoire de forme ne mettent en jeu que de faibles con-traintes (2 à 5 MPa) mais admettent de grandes déforma-tions (400 %). Une des caractéristiques des PMF est qu’ilspeuvent retrouver leur forme initiale pratiquement sans dé-formation résiduelle. Le mécanisme de mémoire de cespolymères repose sur la présence conjointe dans le maté-riau d’une structure réticulée et de segments libres,ou de deux phases avec des températures de transition différentes. Une partie du polymère permet de déter-miner la forme permanente et l’autre sert à fixer la forme temporaire. La température de transition peut êtreajustée par une modification de la microstructure du polymère ce qui permet d’adapter une formulation à uneapplication visée. Plusieurs polymères présentent des propriétés de mémoire de forme : le polynorborène, letranspolyisoprène, les copolymères éthylène acétate de vinyle ou encore des polyuréthanes. Les principalesapplications pour ces polymères se trouvent notamment dans le secteur médical ou l’emballage. Les filmstransparents de polymères bi-étirés sont utilisés pour l’emballage des fruits et autres produits alimen-taires. Le chauffage au dessus de la température de transition vitreuse provoque une contraction qui assureune bonne adhérence du film. Dans le domaine médical, deux types de propriétés propres à ces polymèressont utilisées : la possibilité d’augmentation de volume pour réaliser des stents, ou le passage d’un état rigideà un état souple à l’intérieur des vaisseaux pour réaliser des cathéters. Les polymères à mémoire de formesont également employés pour des fixations de fractures osseuses.

Source : Image courtesy / Science magazine

La société allemande MnemoScience a mis au point une gamme de polymères àmémoire de forme. Un polymère à mémoire de forme biodégradable a no-tamment été développé pour des applications médicales. Il permet d’introduiredes implants sous leur forme temporaire dans le corps par des petites incisions. Ilpeut également être utilisé dans les sutures : le polymère, dans son état intermé-diaire, prend la forme d’une fibre allongée qui se noue pour refermer une blessure.Cette technique permet d’obtenir précisément la bonne tension dans un nœudchirurgical et de ne pas abîmer les tissus qui l’entourent.

Par ailleurs, des chercheurs allemands ont développé un polymère dans lequel le changement de forme estprovoqué par un processus magnétique contrôlable qui ne nécessite pas de contact direct avec le matériau.Ce processus fonctionne en utilisant des nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer. Celles-ci sont distri-buées dans le polymère et convertissent l’énergie d’un champ magnétique en chaleur. La température souhai-tée est obtenue en modifiant la proportion de nanoparticules dans le polymère et l’intensité du champ magné-tique.Au niveau Français, la société Polymer Expert développe des polymères à mémoire de forme avec destempératures de transition qui peuvent être ajustées entre -20 et 120 °C.

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Un polymère à mémoire de forme sensible à la lumière

Classiquement, les polymères à mémoire de forme répondent à un stimulus thermique qui induit le change-ment de forme. D’autres stimuli, tel qu’un rayonnement, peuvent également provoquer l’effet mémoire.Des chercheurs allemands ont développé un polymère qui peut être déformé puis illuminé à une longueurd’onde donnée, se stabiliser dans sa nouvelle forme, puis revenir à sa forme d’origine sous l’action d’unelongueur d’onde différente de la première. La technologie consiste à greffer des molécules photo-activessur le polymère. Sous l’effet du rayonnement ces molécules établissent des liaisons croisées entre elles, cequi permet de fixer une forme temporaire. Celle-ci est stable à température ambiante et jusqu’à 50 °C. Ladissociation des liaisons croisées est obtenue par l’illumination du matériau à une autre longueur d’onde, cequi permet de retrouver la forme initiale du polymère. Un des principaux avantages de ces polymères estque le changement d’état se produit sans effet thermique. Les premières applications envisagées setrouvent dans le domaine médical.

Les polymères à cristaux liquides

L’état cristal liquide est un état intermédiaire entre l’état cristallin, très organisé, et l’état liquide désorganisé.Les molécules conservent des interactions fortes les unes avec les autres.Les polymères à cristaux liquides (PCL) présentent la particularité d’être constitués de molécules capablesde s’orienter les unes par rapport aux autres, ce qui leur confère des propriétés remarquables et leurpermet de satisfaire des applications très contraignantes. On distingue deux grands types parmi ces polymè-res : les plus répandus possédent la structure cristal liquide dans la chaîne principale, alors que ceux de laseconde catégorie contiennent le cristal liquide dans des chaînes latérales.

Les polymères les plus courants sont formés de macromolécules rigides, en bâtonnets, qui s’alignent lors dela fusion pour produire des structures à cristaux liquides. Sous l’effet des contraintes subies lors du moulage,ces bâtonnets s’orientent et s’ordonnent ce qui permet d’améliorer les propriétés mécaniques du polymèredans le sens de l’écoulement de la matière. Cette orientation est d’autant plus importante que l’épaisseur dumatériau est faible. En raison de la très faible viscosité de ces matériaux, il est possible de mouler des épais-seurs aussi faibles que 0.2 mm.

La rigidité de ces polymères est nettement plus élevée dans le sens de l’écoulement que dans le sens transver-sal. Leur module d’élasticité les place en tête des thermoplastiques hautes performances chargés fibres deverre. Ils résistent également très bien à la chaleur et peuvent être utilisés en continu jusqu’à 250 °C à 300 °Cavec des pics pouvant atteindre 350 °C. Une des applications de cette résistance à la chaleur concerne lesimprimantes pour lesquelles le remplacement de la céramique par un PCL a permis des conceptions plusfonctionnelles. Ils peuvent, pour les mêmes raisons, être utilisés dans la réalisation de douilles de lampeshalogènes ou de réflecteurs de lumière. Leur stabilité dimensionnelle est très bonne, tout comme leur compor-tement aux chocs à basses ou hautes températures (-50 °C / + 250 °C). Ils présentent par ailleurs une trèsbonne résistance aux produits chimiques et à l’oxydation.

Le PCL le plus développé est à base de polyester aromatique. Les PCL sont notamment utilisés dans lafabrication de composants électriques et électroniques, de connecteurs pour les fibres optiques, d’appareilsde télécommunication, de machines de traitement pour les produits chimiques, ainsi que dans l’industrie auto-mobile, la construction mécanique et l’industrie aéronautique. Ils remplacent, pour certaines pièces, des allia-ges de métaux légers ou des thermodurcissables. On les retrouve également dans un produit très familier : lesmoules Tuperware, qui peuvent être utilisés pour la congélation ou la cuisson des aliments.

Plusieurs sociétés proposent des polymères à cristaux liquides dont notamment : Ticona, avec la gammeVectra ; Solvay, avec le Xydar ; et DuPont de Nemours, avec le Zénite.

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Les polymères chromogènes

Les polymères chromogènes changent de couleur de manière réversible sous l’effet d’une sollicitationextérieure. Selon la nature du stimulus on distingue trois familles principales : les polymères photochromes,thermochromes et électrochromes (pour ce dernier se reporter au paragraphe «polymères conducteurs»).

Les systèmes photochromes changent de couleur lorsqu’ils reçoivent un rayonnement d’une certaine lon-gueur d’onde. Cet effet résulte de la présence dans le polymère de pigments organiques photochromesqui réagissent sous une lumière visible ou ultraviolette.Les principales molécules photochromes appartiennent à la famille des spiropyranes, spirooxazines,triarylméthanes. Les phénomènes physiques mis en jeu sont photochimiques. Le pigment photochrome estune molécule qui peut se présenter sous deux formes distinctes appelées isomères. Dans sa forme la plusstable, il absorbe la lumière qui va provoquer une réaction intramoléculaire réversible. Si nous prenons l’exemplede la série qui a été la plus étudiée, spiro(indoline-benzopyrane), le photochrome est incolore. Sous l’effet del’absorption d’UV, sa structure moléculaire se modifie : dans cette nouvelle géométrie, le photochrome ab-sorbe dans le visible et devient donc coloré. Lorsque la source UV est retirée, la molécule reprend sastructure première et le matériau redevient incolore. Le cycle coloration/décoloration peut se répéter enprincipe des milliers de fois mais il dépend de la nature du composé et de son environnement. Les matériauxphotochromes présentent l’avantage d’offrir une facilité d’emploi satisfaisante, ainsi qu’une bonne com-patibilité avec les polymères, malheureusement, ils sont sensibles à la fatigue (cycle coloration/décolo-ration).

La société PolymerExpert a développé, quant à elle, des monomères detype naphtopyrane qui peuvent être copolymérisés avec des monomèresclassiques tels que l’acrylique ou le vinyle. Cette technique permet d’ob-tenir des polymères avec des propriétés photochromes intéressantes etd’éliminer les problèmes de migration potentielle des pigments.

Verres photochromiquesSource : www.perret-optic.ch

La principale application des polymères photochromes se trouveaujourd’hui dans la fabrication de verres ophtalmiques pour la pro-tection solaire.

Les matériaux thermochromes, quant à eux, changent de couleur sous l’action de la température. Lespolymères thermochromes contiennent des colorants organiques avec une gamme de températures de tran-sition (-25 °C / +100 °C) et une panoplie de couleurs pouvant être très large. Les pigments thermochromessont compatibles avec une grande variété de polymères : ABS, PS, PP, PE, PVC, PA, PET… qui peuventêtre mis en œuvre par injection, extrusion ou thermoformage.

Les applications concernent surtout les gadgets et les articles promotionnels : chapeaux, lacets, stylos, jouets,seaux à glace, pailles… Il se développe également des applications liées à la sécurité des personnes (bouilloi-res, théières, biberons, tasses…) et au packaging (étiquettes sur les conteneurs de boisson…). Leur utilisa-tion reste cependant limitée en raison de leur coût encore élevé.

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Un polymère qui change de couleur sous contrainte mécanique

Le polymère change de couleursous contrainte mécanique.

Image Case Western Reserve University

Des chercheurs américains ont développé des polymères qui changent de couleur lorsqu’ils sont soumis àune contrainte mécanique entraînant une déformation. Ces polymères doivent leurs propriétés à un colo-rant fluorescent spécifique, composé d’un oligomère phénylène vinylène. Ce colorant est présent sousforme d’agrégats dans le polymère. La déformation du polymère entraîne la dislocation des agrégats qui,sous cette nouvelle forme, émettent une longueur d’onde différente. Une faible quantité de colorant(~ 0,1 %) est suffisante pour avoir un changement decouleur prononcé.

Les polymères vecteurs d’éléments bioactifsCes polymères contiennent dans leur structure des molécules ayant une action sur un environnement biologi-que donné. Ils sont principalement utilisés dans le domaine médical. Les principes actifs peuvent être incor-porés dans le polymère sous forme de « charge » ou greffés directement sur la chaîne macromolécu-laire. Ils sont notamment utilisés pour la fabrication de gants chirurgicaux permettant de réduire les risques decontamination. Ces gants sont composés de trois couches de polymères dont une couche interne constituéed’un élastomère thermoplastique dans lequel sont dispersées des inclusions contenant un liquide désinfectant.Lors d’une perforation accidentelle du gant, la pression entraîne l’expulsion de l’agent désinfectant sur l’aiguillesouillée. Des chercheurs de l’université de Floride ont développé un polymère conducteur électrique qui,

Des mélanges à partir de polymères standard tels quele polyéthylène ou le polypropylène ont été dévelop-pés avec succès. Actuellement, le changement de cou-leur est visible uniquement sous rayonnement UV, cequi limite les applications à un environnement indus-triel. L’équipe de recherche travaille à rendre ce chan-gement visible à l’œil nu, ce qu’elle a déjà réussi à fairepour certains mélanges spécifiques. A terme, ces poly-mères pourraient trouver des applications dans l’indi-cation préventive de rupture ou comme éléments desécurité dans des emballages alimentaires ou médicaux.

lorsqu’il est associé avec des molécules de su-cre similaires à celles que l’on retrouve dans lesvaisseaux sanguins, peut stimuler la réparation denerfs périphériques. Des tubes réalisés avec cettematière sont introduits dans le nerf abîmé et libè-rent des produits issus de la dégradation du su-cre, qui favorisent la croissance de nouveauxvaisseaux sanguins. Ces vaisseaux jouent ensuiteun rôle bénéfique dans la « repousse » du nerfavec l’aide des tubes polymères qui se dégra-dent dans une période de deux à six mois.

Réparation d’un nerf par l’intermédiaire d’un tube polymèreSource : www.sciam.com

De leur côté, des chercheurs des Instituts Frau-nhofer ont mis au point des polymèresantimicrobiens et antibactériens. Ces poly-mères sont recouverts d’un revêtement réaliséavec des polymères porteurs de groupes ammo

nium quaternaires, sur la surface de matériaux plastiques préalablement activée par traitement plasma. La trèsfaible épaisseur de la couche active (environ 2 nm) n’altère pas les propriétés massiques du polymère. Cematériau présente une relative innocuité car des agents antimicrobiens sont chimiquement fixés sur lasurface et ne peuvent pas s’en échapper de façon incontrôlée. Ces polymères pourraient être utilisés dans ledomaine médical, pour les emballages alimentaires, dans les filtres à air…

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Contacts du Dossier

Un polymère qui se moule à basse températureDes chercheurs du MIT1 ont mis au point des polymères pouvant être mis en forme sous pression àtempérature ambiante. Ces polymères qualifiés de « baroplastiques » sont des copolymères à blocsconstitués d’une phase vitreuse, donc rigide, et d’une phase élastomère. Sous l’effet de la pression, cecopolymère se comporte de façon inhabituelle. Normalement, l’application d’une pression, aurait ten-dance à exacerber la séparation des deux phases. Avec les baroplastiques, on observe l’effet inverse : lesdeux phases ont tendance à se mélanger intimement jusqu’à un état malléable. Cette réaction est réversibleet on retrouve un matériau solide et rigide lorsque l’on relâche la pression. Ces baroplastiques ont ledouble avantage de permettre une économie d’énergie lors de leur mise en œuvre ainsi qu’unrecyclage plus aisé. Le recyclage des thermoplastiques traditionnels est limité à deux au trois réutilisationsen raison de la dégradation des propriétés du polymère lors de sa mise en œuvre à haute température. Lesbaroplastiques étant transformés à basse température, ils peuvent être recyclés tout en conservant despropriétés proches de celles du polymère vierge. Ainsi, un copolymère à base d’acrylique synthétisé parles chercheurs du MIT a pu être moulé par compression à 70 °C et 35 bars. Ces polymères pourraientpotentiellement remplacer de nombreux thermoplastiques traditionnels.

1 MIT : Massachusett Institute of Technology

MIT : USA - Site Internet : http://web.mit.edu

CSEM : Rue Jaquet-Droz 1, P.O. Box, CH-2007 Neuchâtel, Suisse.Tél. : +41 (0) 32 720 5111 - Site Internet : www.csem.ch

Mnemoscience : Carlstr. 50, D-52531 Übach-Palenberg, Allemagne.Tél. : +49 (0) 2451 - 971 180 - Site Internet : www.mnemoscience.de

DuPont de Nemours : Site Internet : www.dupont.com

HC Starck : Site Internet : www.baytron.com

Paniplast : Parc Scientifique Unitec 2, 351 cours de la Libération, 33405 Talence cedex.Tél. : 05 40 00 37 05 - Site Internet : www.paniplast.com

LPCP (Laboratoire de Physico-Chimie des Polymères) :2 Avenue du Président Angot, 64053 Pau cedex 03.Tél. : 05 59 40 76 00 - Fax : 05 59 40 76 23 - Site Internet : www.univ-pau.fr/LPCP/

LEMOH, CEA Grenoble,17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble Cedex 9Tél. : 04 38 78 20 49 – Fax :04 38 78 51 13. email:[email protected]

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Actuatité Chimique Mars 2002

Polymer Expert : 1 allée du doyen Georges Brus, 33600 Pessac.Tél. : 05 56 04 02 00 - Site Internet : www.polymerexpert.com.

Panipol Ltd : P.O. Box 163, FIN-06101 Porvoo, Finlande.Tél. : +358 19 5244 793 - Site Internet : www.panipol.com

Institut Fraunhofer : Allemagne - Site Internet : www.fraunhofer.de

Eeonyx : Site Internet : www.eeonyx.com

Ticona : Site Internet : www.ticona.comSolvay : Site Internet : www.solvayadvancedpolymers.com

Page 22: Polymères spécifiques

Une machine de thixomoulage chezFCMP en Haute-Savoie

La société FCMP va investir 7 millions d’Euros sur trois ans pour mettre au point et développer le thixomoulagede magnésium.FCMP compte 350 salariés répartis sur quatre sites de production : deux en France à Marignier et Saint-Pierre-en-Faucigny, un aux USA à Buffalo et un en Turquie à Izmir. La société est spécialisée dans le décol-letage, l’injection plastique, l’assemblage de composants et, bientôt, l’injection de magnésium. Elle travaillemajoritairement pour le secteur automobile avec lequel elle a réalisé 88 % de son chiffre d’affaire en 2005.

Presse HUSKY TXH 650 M70( force de fermeture de 650 tonnes)

Source : Thixotech – CRIF

Avec l’acquisition d’une machine de thixomoulage de magnésium, FCMPdevient un pionnier dans l’utilisation de cette technologie en Europe.A ce jour, ce procédé n’avait été commercialisé qu’en Asie et récemmentaux USA.Le thixomoulage est un procédé de moulage à l’état semi-solide d’alliagede magnésium ou d’aluminium, dérivé de l’injection plastique. On coulesous pression un alliage à une température inférieure à son point de fusion,là où coexistent des états solides et liquides.

Ce procédé présente plusieurs avantages :

- Réalisation de pièces complexes, associant des zones épaisses et des parois minces- Fabrication de pièces directement aux cotes ou avec des reprises limitées- Possibilité de fabrication en grande série- Pièces avec des exigences métallurgiques élevées pour des raisons mécaniques, d’étanchéité, de traite-

ments de surface ou de tribologie.

A la fois résistant et léger le magnésium apporte un énormeavantage en terme d’allègement et intéresse de plus en plusl’industrie automobile. Il représente aujourd’hui 5 à 6 kgpar véhicule. Cette part pourrait passer à 50/60 kg par vé-hicule d’ici 2010-2015, avec des pièces de plus en plustechniques (support de colonne de direction, poutre de plan-che de bord, structure de sièges…).

En plus de sa légèreté, le magnésium possède d’autres qualités :- Excellentes caractéristiques d’isolation électromagnétique et radio fréquence- Capacité à absorber l’énergie et à résister aux vibrations- Résistance à la corrosion 4 fois supérieures à celle de l’aluminium- Meilleure usinabilité que l’aluminium

FCMPZI des Prés Paris, 430 rue des Techniques, 74970 Marignier - Tél. : 04 50 34 67 74

Contact : David Callendrierwww.fcmp.fr

500 Ton Thixo Clamp

Pièces réalisées parthixomoulage

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oin des AdhérentsC

Page 23: Polymères spécifiques

VEILLE MATERIAUX DE L’AGENCE

L’action VIGIMAT de l’Agence entre dans le cadre de sa mission d’appui technologique aux entreprises. Ellea pour objet de porter rapidement à la connaissance de ses adhérents les innovations matériaux susceptiblesde les intéresser. L’envoi des VIGIMAT est ciblé selon les centres d’intérêt communiqués par les adhérents.Un complément d’information sur l’innovation mentionnée dans le VIGIMAT peut être fourni par l’Agencesur simple demande. Ce service est cependant réservé exclusivement aux adhérents.La liste des VIGIMAT est disponible sur le site Internet : www.agmat.asso.fr. Les VIGIMAT sélectionnéssont les suivants :

Un revêtement photoluminescent pourla mesure des hautes températures

Nouvel alliage extrêmement amortissant

Réf : 993/CG

Une équipe de chercheurs allemands vient de pu-blier la découverte d’une nouvelle famille d’alliagesà mémoire de forme aux propriétés amortissantesinégalées. Les alliages à mémoire de forme sont cou-ramment utilisés comme actionneurs ou capteursthermiques, mais ils peuvent également être utiliséspour leurs bonnes propriétés d’amortissement. Lesplus courants sont les alliages TiNi et CuAlMn. Enparticulier certains alliages du système CuAlMn pos-sèdent ces propriétés et sont moins chers à élabo-rer et à mettre en forme. La température de transi-tion peut être ajustée de -180 °C à 230 °C selon laproportion des éléments d’addition ce qui permetd’optimiser l’amortissement à une température don-née. D’après l’équipe de chercheurs, l’amortisse-ment de cette famille d’alliages est bien plus élevéque celui des autres alliages utilisés dans l’industrie.Les applications sont nombreuses : pièces de mo-teur, hélices de bateau, machines outils, articles desport…

Réf : 992/JR

Un composite à haute conductivité thermique

Réf : 991/ML

Une jeune société lyonnaise a conçu un revêtementphotoluminescent thermosensible qui mémorise le« vécu » thermique. Ce revêtement peut êtreappliqué sur n’importe quelle pièce (notammentdans des zones inaccessibles pour lesthermocouples) et garde en mémoire lestempératures, qu’il est ensuite aisé de mesurer grâceà des outils dédiés (réalisation de cartographiethermique). Il est performant jusqu’à 1650 °C dansdes environnements variés : sous air, en milieuréducteur ou sous vide. Les premiers clients decette technologie sont dans l’aéronautique etl’aérospatial mais la société souhaite diversifier sonactivité dans le secteur des équipements industriels.Elle propose par exemple aux industriels desplaquettes « témoins » destinées au contrôle qualitédes fours de traitement thermique. Cette technologiepeut également être utilisée pour valider des codesde calculs thermiques ou faire des diagnostics deprocédé thermiques.

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igimat : la sélectionV

Un professeur japonais vient de développer un nouveau matériau composite à haute conductivité thermi-que : cette conductivité est de 750 W/m.K, contre 400 W/m.K pour le cuivre.

A base de fibres de carbone, de nanotubes de carbone et de poudre d’aluminium, ce matériau a en plusl’avantage d’être léger, mis en forme facilement et d’avoir un coefficient de dilatation contrôlé.

La principale application visée est la dissipation de chaleur à partir d’un volume de matériau restreint, utiledans les industries de haute technologie comme l’électronique et la micro-électronique, l’automobile oul’aéronautique.

Page 24: Polymères spécifiques

20 - 22 septembre 2006 - Essen (Allemange)

Directeur de Publication : Jean-Claude PREVOTComité de Rédaction : Christelle GALLET, Marie LEFEBVRE, Marie KERMARREC, Julien ROUSSET, Christophe ZELLER

et les experts : Gérard BUISSON, Robert LEVEQUE, Pierre LISSAC, Bernard SILLIONConception-Réalisation : Marie CAHEZ

N°ISSN : 1773-1690

JEPO 3434ième Journée d’Etudes des PolymèresContact : GFPwww.univ-ubs.fr

27 - 28 septembre 2006 - ToulonMatériaux Innovants et Procédés AssociésRencontres TechnologiquesContact : Armelle FAVERY, CARMATél. : 04.93.00.43.84www.salonmateriauxpaca.net

5 octobre 2006 - Golf de MonthieuxPlastiques pour Applications MédicalesQuelles matières, quels grades ?Aspects biocompatibilité et stérilisationContact : IONISOS, Sophie ROUIFTél. : 04.78.06.35.0817 octobre 2006 - OyonnaxEtat de l’Art des Plastiques OlfactifsJournée de l’Innovation CFPContact :www.plasturgie-formation.com/jt/rendez-vous

18 - 20 septembre 2006 - Leuven (Belgique)ISMA 2006

11 ou 15 septembre 2006 - CompiègneCOPPER’06Contact : SF2M - Tél. : 01.46.33.08.00Courriel : [email protected]

29 août - 1er septembre 2006 - BiarritzECCM 1212th European Conferene on Composite MaterialsContact : LCTS (Pessac), Josette FORGETTél. : 05.56.84.47.00www.fe.up/ECCM12

18 - 19 octobre 2006 - OyonnaxJournées de la Fonderie

6 novembre 2006 - Dresden (Allemagne)Magnésium

17 - 21 octobre 2006 - Friedrichshafen (Allemagne)FAKUMA

24 - 29 septembre 2006 - Lorient

Composites Europe

Contact : CTIF (Sèvres), Magali STUCKYCourriel : [email protected]

Salon International de la PlasturgieContact : Sylvie FURE, UBIFRANCETél. : 01.40.73.35.53

7th International Conference on Magnesium Alloysand ApplicationsContact : Anja MANGOLD, DGMhttp://www.dgm.de/magnesium

www.composites-europe.com

Salon Intl « Noise and Vibration Engineering »Courriel : [email protected]

gendaA

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6 décembre 2006 - Grenoble

30 novembre 2006

La Journée des Poudres

Les Nanomatériaux

Plus d’informations prochainementdisponibles sur notre site : www.agmat.asso.fr

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Les Séminaires de l’ARAMM........ .........

13 septembre 2006 - OyonnaxAgromatériauxJournée de l’Innovation PEPContact : PEP, Gulpéri BILICICourriel : [email protected]él. : 04.74.81.92.60

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