Le lab­o­ra­toire com­mun FuseMet­al est né de la volon­té con­jointe d’acteurs du lab­o­ra­toire Rober­val de l’UTC et du cen­tre de recherch­es de Mon­tataire d’ArcelorMittal d’unir leurs forces afin d’aborder des thé­ma­tiques de recherche tech­nologique bien identifiées.

Les chercheurs des équipes Matéri­aux et Sur­face et Mécanique Numérique de Rober­val tra­vail­lent avec le cen­tre de recherche Arcelor­Mit­tal Glob­al R&D de Mon­tataire, spé­cial­isé dans les appli­ca­tions auto­mo­biles, depuis près de 30 ans sur des actions plutôt ponctuelles, par des thès­es, des post-doc­tor­ats ou encore des stages.

« Nous avons souhaité péren­nis­er cette col­lab­o­ra­tion en la struc­turant davan­tage, autour de thèmes d’actualité pour le parte­naire indus­triel mais aus­si stim­u­lants pour la recherche académique et tech­nologique menée à l’UTC. Le lab­o­ra­toire com­mun FuseMet­al a donc été offi­cielle­ment créé en avril 2019, une oppor­tu­nité s’étant présen­tée en 2018 de répon­dre con­join­te­ment à un appel à pro­jet Équipe mixte de recherche lancé par la région Hauts-de-France, » explique Mar­i­on Ris­bet pro­fesseure des uni­ver­sités, direc­trice du lab­o­ra­toire commun. 

Les pro­jets dévelop­pés dans le lab­o­ra­toire FuseMet­al s’articulent autour de deux thé­ma­tiques. Il y a tout d’abord l’opportunité que représente l’introduction des aciers de très haute résis­tance dits de « 3ème généra­tion », à savoir des tôles beau­coup plus fines, donc plus légères, mais tout aus­si résis­tantes que les aciers actuels, dans un secteur auto­mo­bile con­traint de réduire les émis­sions de CO₂. Ces aciers ont des com­po­si­tions chim­iques et des microstruc­tures très élaborées, ce qui com­plex­i­fie leur soud­abil­ité et la tenue mécanique des assem­blages. Il y aus­si le poten­tiel que représente l’utilisation de la tech­nique de fab­ri­ca­tion addi­tive pour les aciers et leurs applications. 

« Nous tra­vail­lons à la com­préhen­sion des phénomènes mul­ti­physiques qui se pro­duisent lorsque des poudres d’acier sont chauf­fées à très haute tem­péra­ture pour fab­ri­quer des pièces, afin d’améliorer la qual­ité des pro­duits finis. Nous étu­dions égale­ment la pos­si­bil­ité de rem­plac­er cer­taines pièces très mas­sives, util­isées dans des moyens de mise en forme, par des pièces fab­riquées par 3D en aci­er avec un design com­plète­ment revu. Ces deux thé­ma­tiques néces­si­tent d’associer des com­pé­tences à la fois en ter­mes d’expérimentation sur les matéri­aux et de sim­u­la­tion numérique, com­pé­tences qui sont rassem­blées dans le lab­o­ra­toire com­mun, » pour­suit Mar­i­on Risbet.

Laboratoire « hors-murs » 

Il s’agit d’un lab­o­ra­toire « hors-murs », c’est-à-dire que les mem­bres du lab­o­ra­toire com­mun se ren­con­trent chez l’un ou l’autre parte­naire, mais ne béné­fi­cient pas d’un local spé­ciale­ment dédié. Les doc­tor­ants ont sou­vent un bureau chez les deux parte­naires, et leur équipe d’encadrement est tou­jours con­sti­tué de chercheurs des deux entités. 

« Nous comp­tons actuelle­ment 35 mem­bres dans ce lab­o­ra­toire com­mun, env­i­ron 70% de chercheurs et per­son­nel d’appui tech­nique de l’UTC et 30% de chercheurs et tech­ni­ciens d’ArcelorMittal, avec six doc­tor­ants et deux ingénieurs de recherche. Il faut soulign­er le fort taux de fémin­i­sa­tion du lab­o­ra­toire com­mun (40%), ce qui est notable dans le domaine de la métal­lurgie et de la mécanique, et qui est indi­ca­teur impor­tant pour les fonds européens dont nous bénéficiions. »

Grâce au sou­tien financier des dif­férents parte­naires, le lab­o­ra­toire FuseMet­al a pu inve­stir dans du matériel sci­en­tifique et des logi­ciels de sim­u­la­tion numérique néces­saires au déroule­ment des études, dévelop­per des réal­i­sa­tions pra­tiques et par­ticiper à dif­férentes man­i­fes­ta­tions sci­en­tifiques (journées d’étude, con­grès…). Sans oubli­er, le recrute­ment des six doc­tor­ants avec qua­tre doc­tor­ants recrutés par Arcelor­Mit­tal France sur con­trat CIFRE, deux doc­tor­ants recrutés par l’UTC sur allo­ca­tion de sou­tien min­istériel et deux ingénieurs de recherch­es financés par les fonds européens FEDER (voir pages 16 et 17). De quoi con­stituer une équipe jeune, dynamique, pluri-com­pé­tente et mul­ti-cul­turelle issue de pays tels que le Brésil, la Chine, la Tunisie, l’Inde et la France.

FuseMetal : de nombreux atouts en commun

Pour l’UTC, le lab­o­ra­toire com­mun per­met tout d’abord d’apporter aux chercheurs de l’UTC des thé­ma­tiques orig­i­nales dans le champ de la recherche tech­nologique, l’ADN de l’UTC, en lien direct avec les préoc­cu­pa­tions du monde socioé­conomique. Les thèmes sci­en­tifiques abor­dés s’inscrivent glob­ale­ment dans la déf­i­ni­tion de struc­tures en aci­er pour appli­ca­tions auto­mo­biles qui soient plus sures et durables, ce qui ren­tre en réso­nance avec les préoc­cu­pa­tions actuelles en ter­mes de développe­ment durable et respon­s­abil­ité socié­tale qui infusent dans le monde de l’enseignement supérieur et de la recherche. 

Ce lab­o­ra­toire com­mun per­met égale­ment au lab­o­ra­toire Rober­val de l’UTC d’attirer de bons pro­fils de doc­tor­ants, par la prox­im­ité avec le groupe indus­triel Arcelor­Mit­tal. Les chercheurs du cen­tre de Mon­tataire sont égale­ment amenés à inter­venir dans des cours de l’UTC à des­ti­na­tion des ingénieurs du départe­ment ingénierie mécanique, pour des cours ciblés sur des thé­ma­tiques indus­trielles. Des sujets de stage de 6 mois sont égale­ment pro­posés aux étu­di­ants en ingénierie mécanique sur des sujets en lien avec le lab­o­ra­toire commun.