L'équivalent d'un «projet de séquençage de génome» pour les alliages métalliques
Seulement 5 % de l'ensemble des alliages possibles à trois métaux ou plus ont fait l'objet d'une étude approfondie. Aujourd'hui, un nouveau procédé automatisé pour mélanger les poudres métalliques et tester si l'alliage résultant présente des propriétés intéressantes permet pour la première fois d'explorer le tableau périodique, à la recherche d'alliages performants. Le projet ACCMET (Accelerated metallurgy - The accelerated discovery of alloy formulations using combinatorial principles), financé par l'UE, a été lancé pour accélérer le processus de formulation des alliages. Son objectif était de réduire les délais à un an au lieu de cinq ou six actuellement, grâce l'utilisation de principes combinatoires. ACCMET s'est appuyé sur une technologie de dépôt direct par laser (DDL) permettant de mélanger des poudres métalliques, de les fondre et de les déposer sur un substrat, afin de former un bouton en alliage solide avec une stœchiométrie précise. La synthèse DDL automatisée est 1 000 fois plus rapide que les méthodes manuelles classiques. Le DDL peut être utilisé en combinaison avec une synthèse combinatoire et un protocole de tests, afin d'accélérer le processus en se concentrant sur certains tests et combinaisons d'éléments. Toutes les informations collectées sont stockées dans une banque d'alliages virtuels et des algorithmes avancés permettent d'identifier les paramètres de traitement, la composition, la structure et les propriétés. Les résultats expérimentaux sont notamment comparés aux prévisions du modèle, ce qui facilite l'identification de l'alliage. Des algorithmes tels que les réseaux de neurones artificiels prédisent les propriétés chimiques, physiques et mécaniques des nouvelles compositions. Ils sont utilisés comme entrées pour la synthèse rapide de nouveaux alliages métalliques prometteurs. ACCMET a fait pour l'industrie métallurgique ce que les technologies à haut débit ont fait pour l'industrie pharmaceutique: réduire considérablement les délais de mise sur le marché. En outre, dès le début de la phase de conception, l'accent est mis sur des alliages respectueux de l'environnement et sur une analyse du cycle de vie. Ces efforts contribueront à préserver les ressources naturelles et la transition vers des technologies à faible impact carbone.
Mots‑clés
Alliages métalliques, ACCMET, métallurgie, dépôt direct par laser, synthèse combinatoire
