Commercialiser des métaux légers avancés

En dépit de décennies de recherche scientifique sur les alliages métalliques légers avancés, seul un nombre limité de produits a été mis sur le marché. Un nouvel écosystème d’innovation ouverte entend raccourcir ce processus.

Technologies industrielles

Les composites à base d’alliages métalliques légers revêtent une importance grandissante pour les composants des industries automobile, aérospatiale et manufacturière. Le rapport poids/résistance de ces matériaux est élevé et leur densité est faible, ce qui permet de concevoir des véhicules plus légers, qui consomment moins de carburant et, partant, qui produisent moins d’émissions nocives. Avec l’arrivée des nanomatériaux aux propriétés supérieures, une nouvelle classe de nanocomposites est en cours de développement et permettra de surmonter les limites techniques des métaux purs. Malgré les nombreux projets de recherche axés sur ces matériaux avancés menés au cours des dernières décennies, seul un nombre limité de produits a été mis sur le marché. Le financement limité du développement et de la modernisation a entravé leurs progrès, et les utilisateurs finaux se sont montrés réticents à adopter des technologies non standardisées. L’industrie a été confrontée à un phénomène connu sous le nom de «vallée de la mort», où ces matériaux prometteurs n’atteignent jamais leur plein potentiel. Pour surmonter ces obstacles, le projet LightMe (An Open Innovation Ecosystem for upscaling production processes of lightweight metal alloys composites), financé par l’UE, a développé un écosystème d’innovation ouverte conçu pour revaloriser les processus industriels pour les métaux légers. LightMe se veut un point de référence pour l’innovation dans le domaine des nanocomposites à matrice métallique (MMnC) légers, des alliages renforcés par des particules à haute résistance.

Créer un écosystème innovant

LightMe se compose de 25 partenaires issus de 15 États membres de l’Union européenne, qui apportent tous leurs connaissances et leur expertise pour stimuler l’innovation et le développement dans le domaine des métaux légers. Le consortium LightMe est représenté par une entreprise à but non lucratif par l’intermédiaire de laquelle les nouveaux clients peuvent accéder à l’ensemble de la chaîne de valeur. LightMe a été conçu non seulement pour contribuer au développement et à la mise à l’échelle des technologies des métaux, mais aussi pour fournir aux clients tout ce dont ils ont besoin pour accélérer le processus de mise sur le marché. Il s’agit notamment de services de modélisation et de simulation, de tests et de contrôle, ainsi que de conseils en matière de conformité réglementaire, de nanosécurité et d’élaboration de plans d’affaires. Le système a été conçu pour servir de passerelle entre les membres en amont de la chaîne de valeur, tels que les développeurs de matériaux et les instituts de recherche, et les utilisateurs finaux et les fabricants industriels en aval.

Lignes pilotes et cas de test

Le projet LightMe a créé six lignes pilotes avec des services de fabrication avancés accessibles dans toute l’Europe. Il s’agit notamment du moulage sous pression à basse pression, du moulage sous pression à haute pression, du moulage en sable vert, de la fabrication additive par fil métallique, de la fabrication additive métallique et de l’extrusion par frittage. LightMe a mené plusieurs cas tests sur ces lignes pilotes afin de développer de nouvelles technologies de matériaux et de générer un retour d’information pour améliorer les services proposés. À titre d’exemple, un test réalisé avec la société de fabrication Hidria visait à produire des pignons de direction légers — une pièce qui permet aux roues de tourner latéralement — à l’aide de MMnC en aluminium. Les partenaires de LightMe que sont Brunel University London et Austrian Foundry Research Institute ont produit des prototypes, démontrant que la technologie de fabrication pouvait apporter des avantages considérables à l’industrie automobile européenne.

Diffusion des résultats

Le projet a abouti à la publication de trois articles évalués par des pairs dans des revues scientifiques, consacrés notamment à la poursuite du développement de techniques avancées pour la production de composites à matrice métallique. L’équipe LightMe a également organisé la première conférence internationale sur les matériaux légers, qui s’est tenue en mai 2023. Cette conférence de deux jours a accueilli des présentations techniques dans le domaine des matériaux légers, avec des interventions d’universitaires et de professionnels de l’industrie.

Mots‑clés

LightMe, métal, composite, alliage, nanomatériaux, production, écosystème, technologies, mise à l’échelle