Projets Collaboratifs
Le CRITT MATÉRIAUX INNOVATION est impliqué en permanence, en tant que porteur ou participant, à une dizaine de projets collaboratifs de R&D ou de diffusion technologique.
C’est une de ses missions essentielles, qui lui permet de ressourcer en permanence ses équipes, d’être actif et reconnu dans les réseaux scientifiques européens et de proposer des solutions innovantes à ses clients industriels.
Nos projets
Projets Collaboratifs
Le CRITT MATÉRIAUX INNOVATION est impliqué en permanence, en tant que porteur ou participant, à une dizaine de projets collaboratifs de R&D ou de diffusion technologique.
C’est une de ses missions essentielles, qui lui permet de ressourcer en permanence ses équipes, d’être actif et reconnu dans les réseaux scientifiques européens et de proposer des solutions innovantes à ses clients industriels.
Nos projets
Projet Institut CARNOT MICA TEAM
Porteur du projet :
Partenaire :
Programme cofinancé par :
TEAM a pour but de développer l’impression par extrusion de polymères chauds chargés en poudre métallique appelé « Bound Powder Extrusion » (BPE) autour des nouveaux aciers à outils. Aussi bien les procédés d’élaboration que les matériaux transformés utilisés dans ce projet sont innovants. En effet, à ce jour aucun travail de recherche n’a été publié sur des aciers à outils imprimés par BPE associés à des caractérisations métallurgiques et mécaniques. L’originalité tient également au fait que nous utiliserons des imprimantes « open source » et propriétaires. Ainsi, le projet a pour ambition de lever les limites d’utilisation, maitriser la fabrication en proposant un protocole expérimental de caractérisation et également d’étudier les problèmes de la réactivité de surface de ces nouveaux matériaux.
Projet Régional CORTHEMIS
Porteurs du projet :
Partenaires :
Programme cofinancé par :
Le projet CORTHEMIS vise à étudier la corrosion et la thermique de matériaux innovants et promouvoir des solutions transférables dans l’industrie notamment de la Région Grand-Est en s’appuyant sur les résultats des travaux du projet MATREX 2 portés par le consortium des 4 partenaires sur la période 2020-2022. En effet, les travaux à mener dans CORTHEMIS doivent conduire à anticiper la rareté de certains matériaux et apporter aux industriels des solutions alternatives de mise en forme de pièces fortement sollicitées pour en diminuer le remplacement. Les enjeux sont donc stratégiques mais aussi environnementaux dans un contexte d’économie d’énergie et de rareté des ressources. Pour ce faire, trois voies principales d’améliorations sont envisagées dans le cadre des travaux :
1. Mise en place d’un moule verrier sans lubrification grâce à de nouvelles géométries d’outillage, matériaux et revêtements
a) Matériaux auto lubrifiant : amélioration des conditions environnementales de production de pièces en verre par pressage par la réduction voire de la suppression de la lubrification.
b) Durabilité : minimisation des coûts des outillages pour les productions de moyennes séries.
2. Renforcement des outillages pour motorisations hydrogènes, automobiles et verriers par le développement de nouvelles solutions matériaux et revêtements en usage intensif
a) Développement des outillages de forge des nouveaux moteurs à Hydrogène
b) Développement de nouvelles barrières de diffusion chimiques
3. Fabrication additive, nouvelles solutions dans la santé et l’aéronautique par l’apport de pièces céramiques complexes non réalisable par d’autres procédés
a) L’utilisation d’alumine en impression 3D pour l’étude des barrières thermiques,
b) Impression 3D et du frittage du carbure de silicium
Ces trois voies étudiées dans le cadre des travaux du projet CORTHEMIS se concrétiseront par la réalisation de pièces écoles représentatives des marchés ciblés. Les solutions développées permettront aux industriels d’adresser de nouveaux marchés pour des applications de matériaux fortement sollicités, notamment dans les secteurs du verrier, de la fonderie, de la forge, l’aéronautique et le médical.
Projet Régional SURFACESplus
Porteurs du projet :
Partenaires :
Programme cofinancé par :
Les industriels de la région Grand Est doivent faire face aux défis engendrés par les enjeux stratégiques du plan France 2030, déclinés dans le BAGE et la stratégie de spécialisation intelligente (S3). Devenir le leader de l’hydrogène vert ; Décarboner l’industrie ; Produire près de 2 millions de véhicules électriques et hybrides ; Créer les dispositifs médicaux de demain, font partie de ces objectifs qui partagent le besoin urgent de développer de nouveaux matériaux performants.
Le projet de ressourcement SURFACESplus ambitionne de développer des solutions originales de fonctionnalisation des surfaces pour l’élaboration de matériaux innovants performants conducteurs et réactifs avec leur milieu environnant. La stratégie de ressourcement proposée se base sur une approche collaborative qui consiste à croiser les compétences des partenaires et hybrider leurs procédés industriels : le Cold Spray du CRITT TJFU ainsi que l’Azote supercritique et le Jet d’eau sous haute pression, le Plasma du CRITT MI, le GLAM du CERFAV, et mutualiser leurs méthodes et moyens de caractérisations.
Les CRTs partenaires de SURFACESplus sont spécialisés dans les thématiques relatives à la conception et la mise en œuvre de fonctions avancées intégrables aux surfaces telles que les propriétés d’échange avec le milieu environnant pour permettre de :
– lutter contre la fragilisation par la molécule H2 d’une canalisation de transport d’hydrogène
– promouvoir la conduction électronique et protonique d’une membrane polymère dans une pile à H2, batteries Li-Ion
– concevoir des électrodes souples pour textile biocompatible connecté (Santé, dispositifs médicaux, bioélectronique)
– lutter contre la colonisation bactérienne en ostéo-intégration des prothèses orthopédiques
De plus, ces défis technologiques multiples se heurtent aux natures des matériaux qui sont sans cesse en évolution, ce qui explique la difficulté pour les CRT de développer individuellement et la nécessité de travailler collectivement au développement de solutions complètes et performantes transférables au monde socio-économique.
Illustration de la problématique barrière H2 de la surface du matériau acier X80 d’une canalisation de transport d’hydrogène.
Les électrodes textiles sont identifiables par la coloration du PEDOT : PSS sur le tissu.
PIMyBone
Porteurs du projet :
Partenaires :
Programme cofinancé par :
Avec le vieillissement des populations, le besoin en matériaux de comblement osseux augmente constamment. Les défauts critiques osseux sont notamment particulièrement difficiles à appréhender pour la médecine régénérative. À ce jour, il n’y a pas de matériau capable de promouvoir et/ou stimuler la croissance tissulaire dans de tels contextes. Les substituts osseux de synthèse actuels ont une faible capacité à stimuler la formation de néo-tissu, à limiter les risques infectieux et peuvent induire une inflammation délétère pour la pérennité de l’implant.
Egalement, la nature même des substituts céramiques les rend cassants et à ergonomie limitée (sites anatomiques variés : accès, géométrie et sollicitations mécaniques). Le dopage ionique de biocéramiques poreuses à base de phosphates de calcium (CaP) pourrait être utilisé pour pallier les premières difficultés citées, à l’aide respectivement, du strontium (Sr), du cuivre (Cu) et du zinc (Zn), alors que le recours à un substitut osseux céramique emboitable ou sécable comme à un polymère chargé de phosphate de calcium à mémoire de forme biosourcé pourrait permettre de passer outre la seconde limitation.
Ainsi, notre programme PIMyBone vise à développer, caractériser sur les plans physico-chimiques et mécaniques, et à évaluer biologiquement (in vitro et in vivo) deux solutions thérapeutiques via des structures macroporeuses soit céramiques soit hybrides céramiques/polymère à mémoire de forme.
Ces structures tridimensionnelles seront mises en forme par le même procédé PIM (Powder Injection Moulding) optimisé via un outillage issu de fabrication additive, afin d’obtenir des géométries complexes à multiples niveaux de porosité pour permettre une utilisation dans toute indication thérapeutique et quelle que soit la géométrie du défaut osseux.
Substitut injecté en polymère chargé.
Charge de CaP substituée dans matrice polymère biosourcée.
Propriétés super-élastique et à mémoire de forme.
Substitut fritté en céramique poreuse.
100% céramique de CaP substituée.
Design produit fini.
Substitut injecté en polymère chargé.
Charge de CaP substituée dans matrice polymère biosourcée.
Propriétés super-élastique et à mémoire de forme.
Substitut fritté en céramique poreuse.
100% céramique de CaP substituée.
Design produit fini.
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