Projet MATREX | #Matériaux.Haute.Température

Le Cerfav, CRT expert du verre et des procédés verriers, explore de nouvelles familles de matériaux pour le domaine des moules de verrerie et met en place une plateforme d’essais autour d’une presse pilote instrumentée.

À travers le projet MATREX, le Cerfav s’investit dans l’exploration de nouvelles familles de matériaux pour le domaine des moules de verrerie et dans la réalisation d’une presse pilote, tout en prenant en compte les impératifs des différents modes de production (petites, moyennes et grandes séries). Le choix des matériaux doit être un compromis entre le coût de fabrication, la durée de vie et le type de production visée.

La deuxième phase du projet se poursuit jusqu’en 2022.

Objectif du projet MATREX

Trouver des alternatives aux matériaux classiquement utilisés dans des conditions extrêmes de travail (température, pression, atmosphère), pour accroître leur durée d’utilisation et leur résistance à ces contraintes.

Contexte Du PROJET MATREX :
les matériaux en conditions extrêmes

En verrerie, les équipements et outillages métalliques en contact avec le verre en fusion subissent des sollicitations thermiques et mécaniques très importantes, d’où la notion de conditions extrêmes. Les très hautes températures d’utilisation et la corrosion chimique entraînent une durée de vie limitée des moules.

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Projet collaboratif inter-CRT de la région Grand Est

Le Cerfav, le Critt MDTS, ICAR-CM2T et HOLO3 mettent en commun leurs savoir-faire et connaissances concernant le matériau verre, la rhéologie des matériaux métalliques, leurs propriétés thermomécaniques et le suivi optique des états de surface, afin de proposer un pôle d’excellence régional dédié aux matériaux dans des conditions extrêmes. Un ensemble de plateformes expérimentales sont développées, permettant les caractérisations thermomécaniques et tribologiques à chaud, ainsi que l’expérimentation en conditions réelles des procédés verriers.

Marchés adressés

Industries verrières (art de la table, bouteilles, flaconnage, cosmétique…)

Fonderies, moulistes fournisseurs de l’industrie du verre

Industrie chimique et fournisseurs de lubrifiants

Artisans, artistes et PME produisant des pièces en verre

Les résultats obtenus permettront d’établir une base de données et un savoir-faire pour le développement de moules verriers innovants pour l’industrie (petites, moyennes ou grandes séries). Ils permettront également de proposer des solutions à très bas coût pour des très petites séries ou pour des pièces uniques.

Au-delà des solutions matériaux pour moule, la presse pilote peut être utilisée comme plateforme d’essais pour des problématiques plus larges autour de la technique du pressage.

Résultats de la phase 1 : 2017-2019

→ L’état de l’art a permis de sélectionner un ensemble de matériaux usuels ou potentiels.

→ Un ensemble de plateformes expérimentales a été mis en commun par les CRT partenaires afin de permettre l’analyse des matériaux usuels et de matériaux innovants.
◦ Plateforme de tribologie à chaud disponible au Critt MDTS.
◦ Plateforme d’essais de choc thermique disponible chez ICAR-CM2T.
◦ Plateforme d’essai de mise en forme à haute température : Presse pilote instrumentée disponible au Cerfav.

→ Caractérisation des matériaux sélectionnés.

→ Validation du comportement des matériaux aux sollicitations thermiques et mécaniques lors d’essais de pressage sur la presse instrumentée du Cerfav : production de pièces en verre et suivi de l’endommagement de surface de l’outillage. Utilisation de la fonte grise comme témoin. La qualité des pièces en verre obtenues dépend notamment de l’état de surface des moules.
=> évaluation de leur durée de vie

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Financement de la phase 1

Le projet Matrex est cofinancé par la Région Grand Est et par l’Union Européenne avec le Fonds Européen de Développement Régional (FEDER)

En savoir plus

→ lire l’article « Installation pilote pour l’étude des matériaux utilisés en conditions extrêmes »

Lucile Cornu, ingénieure R&D – Cerfav, Kossiga Agboka, ingénieur R&D – Cerfav Ousseïni Marou-Alzouma, chef de projet – CRITT-MDTS juillet 2020

→ Retrouvez dans Technews un article de l’équipe MATREX présentant certains résultats du projet : “Fontes et Matériaux améliorés, vers de nouvelles solutions pour moules verriers”; Parution dans Technews fonderie, revue numérique de l’Association Technique de Fonderie, n° 18 juillet 2020

Contact

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