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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

INTERREG Va Alt Ctrl Trans

Projet INTERREG Va Alt Ctrl Trans

Porteur du projet :

Partenaires :

Programme cofinancé par :

Avec le soutien du fonds Européen de développement régional

La technologie du chromage dur permet d’augmenter la résistance à l’usure des pièces en acier. Cependant, le chrome hexavalent est cancérigène et nocif pour l’environnement. Depuis septembre 2017, il est donc interdit. Ainsi, depuis plusieurs décennies, la recherche s’intéresse au développement de traitements de surface alternatifs à ce dernier. Cependant, les solutions alternatives disponibles ne satisfont pas aux cahiers des charges des industriels ou ne sont pas compatibles avec certaines applications. Afin de répondre aux besoins du domaine, l’accent est mis sur le développement d’alternatives de seconde génération basées sur les technologies classiques, compatibles avec les installations actuelles :
  • développement de revêtements de nickel-bore exempts de métaux lourds
  • développement de technologies basées sur les bains à base de chrome trivalent (non toxique) aux propriétés améliorées par rapport aux dépôts existants
  • perfectionner la méthode de dépôt par Plasma Transferred Arc (PTA).

  • Les technologies, basées sur des savoir-faire et des développements préalables des partenaires, sont complémentaires et permettent de couvrir un large spectre d’applications. Le projet ALT CTRL TRANS propose de développer et promouvoir la mise en œuvre, à l’échelle pilote, d’une ou plusieurs alternatives au chromage dur (et aux méthodes actuelles de chromage trivalent) basées sur des revêtements métalliques, pour le secteur du transport et de la transformation métallique.
    Projet Régional MATREX 2

    Projet Régional MATREX 2

    Porteur du projet :

    Partenaires :

    Programme cofinancé par :

    Avec le soutien du fonds Européen de développement régional

    Le projet MATREX nous a permis de mettre en évidence des performances intéressantes de certains matériaux qui pourraient être des alternatives pour la fabrication d’outillages de mise en forme, notamment pour des moules verriers et de forge ainsi que des pièces d’usure à chaud pour le secteur de l’énergie.

    Les séries d’essais de laboratoire réalisées à travers différentes techniques et méthodes ont été croisées et cela a permis de faire une sélection de matériaux ou de méthodes d’élaboration de matériaux prometteurs. Les détails de ces méthodes et matériaux sélectionnés seront disponibles dans les conclusions du projet MATREX.

    À travers le projet MATREX et les retours des professionnels du verre, de la forge, de la fonderie et l’énergie, il ressort deux problématiques prépondérantes:

    La lubrification des moules est une étape importante pour la préservation de la durée de vie de ces derniers. Cependant, cette étape de lubrification est parfois à l’origine de conséquences néfastes pour l’environnement et l’industrie.

    En effet, la présence de certains composants des lubrifiants est de moins en moins désirée en milieu industriel en raison de leur relative nocivité pour l’environnement.

    Aussi, le nettoyage et l’entretien des moules pour retirer les résidus de lubrifiant sont assez contraignants.

    C’est à ce titre qu’un grand nombre d’industriels ont la volonté, à long terme, de réduire voire d’éliminer les lubrifiants lors de l’étape de mise en forme des verres.
    Des réflexions sur des demandes de la modification de la composition de certains lubrifiants, en respect de la réglementation REACH, sont souvent menées dans le milieu industriel. Cependant, la modification de la structure ou de la composition des lubrifiants n’est pas sans conséquences sur leurs performances.

    Combinés à cet intérêt, il y a aussi pour les industriels d’une part l’enjeu du suivi en temps réel de l’endommagement de leur outillages afin d’optimiser le flux de produits finis et d’éviter les produit défectueux, et d’autre part la volonté de trouver des moyens efficaces de nettoyage/décapage des moules.
    Il existe par ailleurs une volonté de mettre à disposition des professionnels des outillages à chaud, des outils de diagnostic leur permettant de faire des prédictions sur la durée de vie de leurs matériels.

    Les pièces d’usures pour haute température et/ou haute énergie (réfractaires, céramiques, etc.…) font face à des problématiques similaires à celles des moules et outillages des verriers et des forgerons. Le relatif empirisme de définition/calcul des nuances mises en forme et de l’optimisation matière (forme-design) conduisent à des durées de vie réduites des pièces et outillages, donc des coûts de maintenance et une reproductibilité aléatoire. De plus, la problématique du recyclage-valorisation est souvent négligée, voire non prise en compte. Il est certain qu’avec la notion d’assemblage de plusieurs matériaux, ce point devient un facteur clé de succès du choix de tel ou tel matériau (métallique, céramique, composite,………).

    C’est dans ce contexte que le présent projet de recherche est mis en œuvre. Face à toutes ces problématiques, le consortium de CRTs initial du projet Matrex auquel s’ajoute un nouveau CRT tentera d’apporter des propositions de solutions et des méthodologies de travail transférables à l’échelle industrielle à l’issue de ce nouveau programme Matrex 2.

    INTERREG Va FabricAr3v

    Projet INTERREG Va FabricAr3v

    Porteurs du projet :

    Partenaires :

    Programme cofinancé par :

    Avec le soutien du fonds Européen de développement régional

    Vers la fabrication additive métallique pour tous.
    La Fabrication Additive Métallique est un secteur en forte croissance mais les technologies actuelles demandent une grande expertise et des investissements de l’ordre du million d’euros.

    De nouvelles technologies basées sur le procédé MIM (Metal Injection Molding), permettent l’avènement de machines 10 fois moins chères.

    Le projet FabricAr3v a l’ambition de développer un procédé dont l’investissement global serait inférieur à 30K EUR. Ce développement permettrait de rendre ce procédé accessible aux TPE/PME et aux FabLabs.

    Autour de ce projet, se regroupent des acteurs transversaux et transfrontaliers pour développer et valider un procédé « low-cost » et proposer des outils de simulation dédiés.
    Projet Institut CARNOT MICA OPTIMOS

    Projet Institut CARNOT MICA OPTIMOS

    Porteurs du projet :

    Partenaire :

    Programme cofinancé par :

    De nos jours les patients touchés par des traumatismes du tissu osseux doivent composer avec les difficultés inhérentes à la reconstruction de ce tissu biologique, menant à des temps d’hospitalisations souvent longs et coûteux. Une régénération osseuse rapide et efficace est donc un paramètre essentiel à considérer pour rendre aux patients leur autonomie et leur mobilité, notamment en restaurant leur capacité à marcher. Il y a chaque année dans le monde 2,2 millions d’interventions chirurgicales concernant des sites osseux. Plus de 25000 substituts osseux synthétiques ont été implantés en France en 2011 (8% d’augmentation par rapport à 2010) pour un montant de 6 millions d’euros.

    Dans ce contexte, un précédent projet (BiomateriOs) nous a permis d’accéder à des structures poreuses et biocompatibles composées d’hydroxyapatite commerciale. Grâce à l’utilisation de céramiques et/ou verres bioactifs, ostéo-conducteurs/inducteurs, ces architectures optimisées pour la régénération osseuse présentent une double porosité et une solubilité contrôlée, pour éviter le recours à l’autogreffe, limitant ainsi douleur et morbidité accrue pour le patient.
    Ce nouveau projet OptimOs s’inscrit dans la même philosophie et vise à optimiser la composition des structures produites afin d’accéder à de nouvelles propriétés biologiques, en utilisant notamment différentes phases de phosphates de calcium et/ou la substitution ionique. L’accent sera de plus porté sur la mise en forme du produit fini sous forme de blocs sécables ou capables d’être assemblés en trois dimensions. Ceci permettra aux praticiens d’adapter au plus proche la géométrie de la construction à celle de la zone à combler tout en ayant le choix d’utiliser des matériaux adaptés à certaines conditions telles que des sites inflammatoires ou potentiellement infectés.

    Principales propriétés des structures poreuses et biocompatibles en céramique.

    Bloc fritté d’hydroxyapatite + bioverre obtenu dans le cadre du projet BiomateriOs.

    Principales propriétés des structures poreuses et biocompatibles en céramique.

    Bloc fritté d’hydroxyapatite + bioverre obtenu dans le cadre du projet BiomateriOs.

    INTERREG Va PEPS

    Projet INTERREG Va PEPS

    Porteur du projet :

    Partenaires :

    Programme cofinancé par :

    Avec le soutien du fonds Européen de développement régional

    L’objectif est de donner une approche créative pour développer le potentiel de notre tissu industriel au travers des procédés de fabrication additive pour des polymères techniques et/ou des polymères chargés. Notre ambition principale est d’élargir les possibilités des procédés de fabrication additive cantonnés au prototypage pour l’orienter vers de nouvelles applications industrielles comme la fabrication directe et technique avec des caractéristiques mécaniques optimisées proches des procédés de série de transformation des polymères. En effet, l’idée originale est d’augmenter l’offre des matériaux utilisables dans les procédés de fabrication additive tout en leur conférant des fonctionnalisations innovantes. Comment ?
  • Développer les différents axes de fabrication additive en fonction des attentes industrielles (ex : fonctionnalisation, allègement de structures, incorporation de charges, etc…),
  • Quantifier des propriétés mécaniques des thermoplastiques en fonction du type de procédé d’impression 3D,
  • Sensibiliser et valoriser les résultats de la recherche PEPS au travers de séminaires et de réalisations de démonstrateurs.
  • Projet Régional PRACORMAT 2

    Projet Régional PRACORMAT 2

    Porteur du projet :

    Partenaires :

    Programme cofinancé par :

    Avec le soutien du fonds Européen de développement régional

    L’objectif du projet collaboratif PRACORMat-II est de développer collectivement des solutions technologiques innovantes et performantes de fonctionnalisation des surfaces en vue de les proposer, dans une phase ultérieure de développement, aux industriels des réseaux des CRTs partenaires. Ces solutions adressent, de façon plus fine, les problématiques déjà abordées dans le précédent projet PRACORMat (volet développement de surfaces conductrices par métallisation durable des matériaux diélectriques pour les marchés de l’énergie, le transport, la connectique, le luxe) mais pas seulement.

    Elles sont élargies aux problématiques des surfaces des matériaux biocompatibles notamment ceux des dispositifs médicaux (antimicrobiennes, bioactives).

     

    L’autre objectif est de créer une équipe mixte des CRTs Grand Est multi-experte, spécialisée dans des domaines complémentaires des Surfaces & Interfaces, où chaque CRT apportera sa brique technologique et son expertise propres à la fonctionnalisation de surface ciblée.

    Schéma explicatif

    Projet SMILE (projet autofinancé)

    Projet SMILE (projet autofinancé)

    Porteur du projet :

    Partenaire :

    Chaque année en France, plus de 40 000 prothèses de genou sont implantées.
    Les nombreux progrès technologiques réalisés depuis 1970 ont permis d’atteindre un taux de survie des prothèses articulaires élevé. Néanmoins, quelques complications demeurent. Les descellements aseptiques sont les plus fréquents et correspondent à 60% des opérations de reprise. Ils sont majoritairement dus aux débris d’usure générés lors du frottement d’un composant articulaire avec son antagoniste. La grande majorité des prothèses de genou est constituée d’un couple de matériaux métal/polyéthylène. Dans ce cas, le principal écueil réside dans l’usure du composant polymère. La migration de ces débris dans l’espace péri-prothétique entraîne une réaction inflammatoire conduisant à une ostéolyse (destruction de l’os) avec risque de descellement de l’implant. Ainsi, le renforcement de la résistance à l’usure reste un défi majeur pour les composants prothétiques qui prennent part au remplacement des articulations.

    Des traitements tels que la réticulation des éléments en polymère permettent d’améliorer la résistance à l’usure des prothèses. D’autres traitements tels que le SMAT (Surface Mechanical Attrition Treatment), un traitement mécanique de nanocristallisation superficielle des matériaux, est employé sur des matériaux métalliques afin d’améliorer leur résistance à l’usure. Ce sujet était l’objet du projet NanoTribo mené par le CRITT MATÉRIAUX INNOVATION en collaboration avec l’UTT (Université de Technologie de Troyes) et l’URCA (Université de Reims Champagne-Ardenne), qui a prouvé une amélioration notable de la résistance à l’usure des alliages de cobalt-chrome-molybdène SMATés.

    INTERREG Va TEXTOS

    Projet INTERREG Va TEXTOS

    Porteur du projet :

    Partenaires :

    Programme cofinancé par :

    Avec le soutien du fonds Européen de développement régional

    L’objectif général du projet TEXTOS est de développer une matrice 3D innovante pour l’ingénierie tissulaire dans le but de reconstruire, régénérer ou remplacer la fonction de tissus ou d’organes déficients. Cette matrice constituera un support de croissance composé de polymères naturels agrosourcés. L’originalité de ce projet réside dans la préparation d’un support stérilisé bi-composant, biocompatible et poreux obtenu selon un procédé de tricot et prêt à l’emploi. Ce matériau sera constitué de poly (lactic-co-glycolicacid) (PLGA) en substrat (assurant la fonction mécanique) et de chitosan en revêtement de surface (pour la bio fonctionnalisation).

    Les défis à relever dans ce projet sont multiples. En premier lieu, un défi scientifique et technique visant la réalisation d’un produit innovant à la croisée des chemins des secteurs de la biotechnologie et des agro-ressources. Le second relève de la maturation du produit d’ingénierie tissulaire, en partant du concept vers la réalisation d’un prototype opérationnel validé en condition préopératoire ; une étape clé pour la valorisation du produit auprès des entreprises.

    L’ensemble de ces défis pourra être relevé au sein d’un consortium fédérant les différentes expertises complémentaires appartenant à la zone transfrontalière. Les actions de recherche et développement comprennent la mise au point des fils de PLGA (grade médical), le revêtement avec du chitosan, le tricotage d’une matrice textile 3D, et son utilisation en reconstruction osseuse. Les actions de communication, qui seront mises en œuvre conjointement tout au long du projet, intègrent différents supports pour la diffusion d’informations, l’organisation événementielle ainsi que la dissémination auprès des entreprises.

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