L'usinage cryogénique au cœur des préoccupations des industriels

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Sous l’impulsion de Mécachrome,  Manufacturing’21 (commission de l’Association Française de la Mécanique), des industriels et académiques se sont réunis dans le cadre du RNC (Réseau National de la Connaissance) Uppercut sur le campus Arts et Métiers d’Angers, sur le sujet de l’usinage sous assistance cryogénique. Point sur l'objectif de ce groupe de travail et sur les enjeux de l'usinage cryogénique.

L’objectif de cette première réunion était de mettre en place un groupe de travail sur l’usinage cryogénique en France. Du point de vue académique étaient présent les acteurs qui mènent actuellement des travaux de recherche sur ce sujet : les campus Arts et Métiers d'Angers et de Cluny, l'Université de Tours, l'ENISE (École nationale d'ingénieurs de Saint-Étienne) ainsi que l'ENIT (École nationale d'ingénieurs de Tarbes) qui souhaite intégrer le projet. Étaient également présents le CETIM ainsi que des grands donneurs d’ordre comme Air liquide, Airbus, Mécachrome, Sandvik, Safran.

Arts et Métiers un acteur incontournable de l'usinage cryogénique en France

Arts et Métiers est un acteur incontournable sur le territoire sur le sujet de l'usinage cryogénique. "Quatre présentations ont été faites par le monde académique sur l’état d’avancement de cette nouvelle technologie afin de montrer aux industriels les effets bénéfiques d’une telle assistance", précise Gérard Poulachon, Responsable du RNC UpperCut. "Les enjeux sont importants car il est fort probable que la lubrification classique des opérations d’usinage, utilisant des produits pétroliers dérivés, devienne interdit prochainement en fonction des normes REACH (Registration Evaluation and Autorisation of CHemicals)", poursuit-il. Actuellement l'usinage cryogénique n'est pas encore une technologie mature ce qui pousse les académiques à poursuivre leurs recherches sur ce sujet. Au campus Arts et Métiers de Cluny deux thèses sont en cours et sur le campus d'Angers, une thèse va débuter.

La mise en place de ces thèses nous permettra de garder notre avance sur le sujet de l'usinage cryogénique au niveau national et international

Lever les verrous scientifique de cette nouvelle technologie

Ce groupe de travail a validé la création d’un consortium pour travailler sur cette thématique baptisée « French cryo cut network ». A court terme (début septembre 2018), il travaillera sur le montage de 3 thèses pour continuer à développer les aspects fondamentaux de cette nouvelle technologie. Le but étant de partager la propriété intellectuelle des résultats de ces travaux entre les laboratoires et les industriels financeurs. "La création de ce groupe de travail permettra ainsi de lever les verrous scientifiques de cette nouvelle technologie, un des enjeux de l'industrie du futur et au cœur des thématiques des Arts et Métiers", conclut Guénaël Germain, Maître de Conférences HDR sur le campus Arts et Métiers d'Angers.

Qu'est-ce que l'usinage cryogénique ?

Lors de l'usinage des pièces, l'outil atteint des températures très élevées ce qui engendre une usure rapide et des défauts sur la pièce. 

L'usinage avec assistance cryogénique consiste à refroidir la zone de coupe via un jet d'azote liquide (-196°C). Cette technique, encore en développement, est en phase d'industrialisation chez Mécachrome, leader mondial dans la Mécanique de Haute Précision, sous-traitant aéronautique.  

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Ecole doctorale

Une structure dédiée à l’encadrement des doctorants

L’école doctorale 432 « Sciences des métiers de l’ingénieur » occupe une place de premier plan dans le dynamisme de la recherche. Associant depuis 2006 Arts et Métiers et l’école d’ingénieurs Mines ParisTech, elle intègre depuis 2015 six laboratoires du Cnam (Conservatoire national des arts et métiers).

Le rôle de l’école doctorale est essentiel. En premier lieu, elle prend en charge l’organisation et le suivi de la formation des doctorants, en lien avec les équipes de recherche qui les accueillent. La priorité est de s’assurer de la qualité du travail des doctorants et de l’encadrement des thèses. Elle a également pour mission de suivre le devenir des docteurs. 

L’école doctorale s’appuie sur 26 unités de recherche, dont 14 sont rattachées à Arts et Métiers. Quatre grands champs thématiques sont à l’honneur :

  • mécanique du solide et matériaux ;
  • mécanique des fluides et énergétique ;
  • conception et industrialisation ; 
  • mathématiques et systèmes.

Elle compte actuellement près de 500 doctorants des trois établissements, qui contribuent directement aux problématiques scientifiques et technologiques portées par les unités de recherche. Dans la plupart des cas, ils participent à des travaux de recherche partenariale, en lien avec des entreprises.

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