DIBIME : Assemblage bimétallique par diffusion sous vide

Ingénierie et Architecture Vaud Projets de recherche appliquée et développement

Une équipe de la Haute École d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud - HEIG-VD recherche le procédé parfait pour réaliser des assemblages permanents de cuivre et de titane, ainsi que de cuivre et d'acier. Son objectif : joindre les deux métaux sans les altérer, ni les déformer, au moyen de la technologie de diffusion solide sous vide.

Les produits bimétalliques sont utilisés dans de nombreux domaines comme le luxe ou les microtechniques. Mais assembler des métaux différents de manière fiable, propre et avec une interface de contact quasi parfaite n'est pas simple. Loin de l'image de l'artisan qui chauffe les métaux au chalumeau pour les déformer, les fondre et les souder, le procédé développé dans les laboratoires de la HEIG-VD permet l'assemblage permanent des pièces tout en restant dans leurs états solides. Une précision dimensionnelle en-dessous du dixième de millimètre est possible, sans modifier les métaux de base. Cela s'appelle la diffusion à l'état solide, qui se réalise dans un four de traitement thermique sous vide.

Cette technologie complexe, réservée à la production de systèmes à haute valeur ajoutée, présente de nombreux avantages : interface nette, absence de porosités et de crevasses de brasures, possibilités de lier les matériaux réfractaires ou encore jonction permanente entre des métaux très différents.

Dans le cadre de l'appel à projets "Après Covid-19", les ingénieur-es de la HEIG-VD collaborent avec PX Group, une PME basée à la Chaux-de-Fonds, active dans le domaine des métaux spéciaux. Leur objectif consiste à tester des processus d'assemblage de cuivre et de titane, ainsi que de cuivre et d'acier. Les recherches consistent non seulement à maîtriser des procédés de diffusion à l'état solide les plus efficaces, mais aussi à adapter les outils de fabrication, et enfin à contrôler la résistance mécanique et chimique de l'assemblage obtenu. Les premiers résultats seront présentés d'ici à l'automne 2021.

Les assemblages choisis sont particulièrement intéressants pour des développements ultérieurs dans le domaine du luxe, car ils possèdent des propriétés similaires à certains systèmes bimétalliques précieux. PX Group, qui fournit notamment l'industrie horlogère, a été affecté par la crise sanitaire. Innover dans le domaine des assemblages de métaux spéciaux lui permettra de proposer de nouveaux produits correspondants aux attentes de ses clients.

Un appel à projets destiné aux entreprises impactées par la crise sanitaire

Le projet décrit ci-dessus fait partie d'un appel à projets extraordinaire intitulé "Après Covid-19". Il a été lancé en juillet 2020 par le Conseil de domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO. Ces fonds sont destinés aux professeur-es proches des sociétés de services et d'entreprises suisses impactées par la crise sanitaire. Les hautes écoles concernées par cet appel à projets sont :

  • HE-Arc Ingénierie ;
  • Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg - HEIA-FR ;
  • Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA) ;
  • HES-SO Valais/Wallis - Haute Ecole d'Ingénierie - HEI ;
  • Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud - HEIG-VD ;
  • CHANGINS - Haute école de viticulture et œnologie.