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Essai aujourd'hui, avantage concurrentiel demain

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SECO/WARWICK aide ses partenaires à gagner grâce à l'innovation

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La mise en œuvre des technologies modernes de traitement thermique des métaux passe par un service de recherche et de développement performant. L'industrie d'aujourd'hui (aérospatiale, défense, médecine, énergie) exige des solutions sur mesure. Depuis des années, le groupe SECO/WARWICK permet à ses partenaires d'accéder à des centres de R&D avancés (en Pologne, aux États-Unis et, plus récemment, en Chine), où les technologies peuvent être testées à l'échelle microscopique.
L'infrastructure de recherche et l'étendue des processus mis en œuvre

Le centre de R&D de SECO/WARWICK dispose à la fois de fours industriels à échelle réelle et d'équipements de laboratoire, permettant de tester des processus sur des matériaux et des pièces fournis par le client. Le centre réalise notamment la cémentation basse pression (LPC FineCarb), la trempe gazeuse haute pression (HPGQ), la nitruration gazeuse ZeroFlow, la nitrocarburation ferritique (FNC), le brasage de l'aluminium sous atmosphère protectrice (CAB) et sous vide (VAB), ainsi que la production de pièces moulées à structure de grain équiaxe (EQ) par des méthodes conventionnelles, et de pièces moulées à solidification directionnelle (DS) et monocristallines (SC) par la méthode Bridgman. L'équipe d'ingénieurs expérimentés propose également une large gamme de services de calcul technique, notamment des simulations en matière d'analyse thermique, de mécanique des fluides et de résistance des matériaux et des structures.

"En pratique, cela signifie que le four et la technologie du procédé utilisés doivent permettre d'obtenir les propriétés requises de la pièce traitée, telles que la dureté de la surface et du noyau, la profondeur de la cémentation (par exemple, CHD/ECD), la résistance à l'usure et à la corrosion, la stabilité dimensionnelle après le traitement, et la microstructure souhaitée, y compris la distribution des phases, la taille des grains et la présence de précipités. Cette approche minimise les risques de mise en œuvre, permet d'identifier rapidement les non-conformités potentielles et donne l'assurance que le produit final répondra aux exigences de la pièce traitée dans son application cible. Ce sont précisément les essais dans des conditions proches des conditions d'exploitation réelles qui permettent la préparation optimale et l'adaptation de la technologie aux exigences de production individuelles", a déclaré Łukasz Piechowicz, directeur du centre de R&D de SECO/WARWICK.
Le rôle du laboratoire métallographique

Le laboratoire métallographique fait partie intégrante des essais de processus et du processus de mise en œuvre. Des tests y sont effectués sur des échantillons découpés dans des pièces traitées ainsi que sur des échantillons témoins. Les analyses comprennent l'évaluation de la microstructure par microscopie optique et électronique, les mesures de microdureté et de macrodureté, la détermination de la profondeur de cémentation (CHD/ECD) et l'analyse des profils de carbone et d'azote dans la couche superficielle.

"Ces tests permettent de vérifier si les propriétés obtenues répondent aux exigences du client, tant en termes de paramètres mécaniques que de microstructure. Ceci est crucial pour évaluer si la pièce traitée répondra aux exigences de l'application visée. Par conséquent, il est possible non seulement de confirmer l'efficacité de la technologie choisie, mais aussi de l'optimiser pour un cas d'utilisation spécifique", ajoute Ł. Piechowicz.
L'importance des essais de processus pour la mise en œuvre industrielle

La réalisation d'essais de processus et de tests en laboratoire sur des pièces réelles permet non seulement d'adapter précisément les paramètres de processus aux attentes des partenaires, mais aussi d'identifier les risques potentiels, d'optimiser les coûts et de réduire les risques de mise en œuvre.

Lorsqu'un client est confronté à un défi nécessitant une approche non standard, l'infrastructure R&D de RETECH aux États-Unis intervient pour l'aider. L'équipe soutient le développement de nouveaux matériaux et des technologies utilisées pour les fabriquer - des alliages et superalliages à base de titane, de zirconium, de cobalt et de nickel aux matériaux à base de chrome et de silicium, ainsi que d'autres alliages avancés qui nécessitent des méthodes de fusion spécialisées ou exceptionnellement précises. Cela permet de passer du concept et des essais de processus à des produits finis avec des paramètres de performance supérieurs.

Retech permet aux entreprises et aux instituts de recherche de tester des matériaux avancés et des procédés métallurgiques sur des systèmes à échelle réelle dans son centre de R&D de Buffalo, dans l'État de New York. Avec le soutien de l'équipe d'ingénieurs - du développement du concept du processus à l'analyse des résultats - les partenaires peuvent valider plus rapidement les hypothèses du processus, réduire le risque d'investissement et établir un chemin sûr vers la mise à l'échelle pour la production.

Les technologies disponibles comprennent la fusion par arc plasma, la fusion par induction sous vide, les procédés par faisceau d'électrons et l'atomisation par plasma des poudres métalliques réactives et réfractaires. Il s'agit d'une solution pour les industries où la pureté, la répétabilité et le contrôle des processus sont importants, qu'il s'agisse de l'aérospatiale, de la défense, de l'énergie, de la médecine, des semi-conducteurs ou de la fabrication de pointe. Le laboratoire de R&D de Retech peut vérifier une technologie avant de prendre une décision d'investissement, raccourcissant ainsi le chemin de l'idée à la mise en œuvre.

"Nous offrons des services de fusion et d'atomisation réalisés sur des installations opérationnelles à notre siège de Buffalo, ce qui donne aux partenaires un accès rapide à la métallurgie sous vide avancée sans qu'ils aient besoin d'acheter immédiatement leur propre équipement. C'est une solution pratique pour les entreprises qui souhaitent valider un nouveau procédé, augmenter la production d'alliages, accélérer la mise sur le marché ou maintenir l'élan d'un projet en attendant d'avoir leur propre équipement. Avec des systèmes tels que PAM-5, R&D Electron Beam, PGA200 et PGA300, il est possible de réaliser des essais ainsi que des cycles pilotes et de production dans des conditions contrôlées. Cela réduit les risques et augmente la flexibilité", déclare Earl Good, directeur général de Retech, une société du groupe SECO/WARWICK.

Parallèlement, le CAB Brazing Center (en Pologne et en Chine) aide les clients à tester, valider et affiner les prototypes d'échangeurs de chaleur. Il s'agit d'un espace où des essais peuvent être réalisés pour un large éventail de solutions, notamment dans les domaines de l'automobile, de l'énergie, du chauffage, de la ventilation, de la climatisation et de la réfrigération, ainsi que de l'électronique. Cela signifie une vérification plus rapide du concept, une réduction du risque de mise en œuvre et une meilleure adéquation entre la technologie et les exigences spécifiques de l'industrie.

La capacité à réaliser des essais complets - depuis la sélection des paramètres et l'exécution des processus jusqu'à l'analyse détaillée en laboratoire - est la base d'une mise en œuvre réussie des technologies modernes de traitement thermique, garantissant la sécurité de l'investissement et l'avantage concurrentiel.
Des innovations qui passent du laboratoire à l'industrie

Le groupe SECO/WARWICK investit constamment dans la recherche et le développement, qu'il considère comme l'un des fondements de son avantage concurrentiel. L'ampleur de ces activités se reflète dans les projets de R&D en cours, le nombre de brevets, de mises en œuvre, d'études réalisées et de collaborations avec des universités techniques et des instituts de recherche.

Le projet Free High Pressure Gas Quenching, dont le coût total s'élève à 9,59 millions de PLN, dont 5,24 millions de PLN de cofinancement par les Fonds européens, est un exemple des investissements actuels en R&D. Ce projet comprend le développement et la construction d'une installation de trempe au gaz à haute pression, avec un coût total de 9,59 millions de PLN. Le projet comprend le développement et la construction d'un prototype de dispositif de trempe libre de pièces d'acier dans du gaz à haute pression, à l'aide de simulations IAO, d'un jumeau numérique, de caméras thermiques, d'un scanner 3D et d'essais de processus dans des conditions proches de l'exploitation réelle.

Le groupe SECO/WARWICK a obtenu un financement par emprunt sous la forme d'un prêt à long terme de 10 millions d'USD, soit environ 39,81 millions de PLN. Les fonds levés ont été affectés au développement de la technologie de la métallurgie des poudres, y compris la conception et l'installation de fours PAM (Plasma Gas Atomizer) (fusion à l'arc plasma) basés sur la technologie propriétaire de Retech, ainsi que l'expansion et l'équipement du hall de production et d'assemblage. L'investissement, d'une valeur totale estimée à 45 millions de PLN, est réalisé dans les installations de Retech à Buffalo, dans l'État de New York, aux États-Unis. Le développement de la technologie de la métallurgie des poudres vise à renforcer la position du groupe SECO/WARWICK sur le marché mondial de la métallurgie sous vide, en particulier dans le domaine en pleine expansion de l'impression 3D des métaux (fabrication additive).

Chez SECO/WARWICK, la R&D ne s'arrête pas au laboratoire. Un bon exemple de transfert de connaissances vers l'industrie est le DeepCaseMaster Evolution, un système expert d'autodiagnostic de nouvelle génération pour un four à cuve, développé en coopération avec l'Institut d'ingénierie mécanique de l'Université de Zielona Góra. La solution a été mise au point dans le cadre d'une recherche et d'un développement conjoints. Elle prend en charge les processus de cémentation à haute performance et à basse pression, et contribue à accroître l'efficacité énergétique tout en réduisant les émissions polluantes.

SECO/WARWICK développe l'innovation par le biais d'un modèle de partenariat - en coopération avec des universités techniques, des instituts de recherche, des organisations industrielles et des associations d'experts. Ainsi, les connaissances scientifiques sont transférées efficacement à l'industrie et l'entreprise co-crée des normes technologiques dans les domaines du traitement thermique, de la métallurgie et de l'automatisation des processus industriels. Cette position est confirmée par de nombreuses distinctions, notamment le titre de "Distinguished for Inventiveness", plusieurs distinctions de "Innovation Leader", les prix "Best of Industry", "Most Innovative Metallurgical Equipment Specialist" pour RETECH, ainsi que les titres "Innovative Company" et "Symbol of Innovation". RETECH, une entreprise du groupe SECO/WARWICK, a également été reconnue comme le "spécialiste de l'équipement métallurgique le plus innovant en 2022 pour les États-Unis"

L'esprit d'innovation de SECO/WARWICK a donc une dimension pratique : il commence par l'investissement dans la recherche, les brevets et la collaboration avec la science, et se termine par des technologies prêtes à l'emploi fonctionnant sur les sites des clients dans le monde entier. C'est précisément la combinaison d'une infrastructure de R&D interne, de projets de démonstration, d'une expertise en ingénierie, de partenariats universitaires et d'une reconnaissance internationale qui permet à SECO/WARWICK non seulement de répondre aux besoins de l'industrie, mais aussi de définir activement l'orientation de son développement.