Matériaux et technologies associées

Les lignes de force

LA MAITRISE DES FILIERES

Il est nécessaire d'attacher une grande importance aux filières de a production transformation - utilisation- recyclage/destruction/stockage ultime".

Trois lignes de force du progrès technique sont rattachées à la maîtrise des filières :

• la recherche de la continuité des process,
• la complexification des opérations physiques,
• le poids croissant de l'immatériel.

La recherche de la continuité des process

La continuité d'un process industriel est un moyen puissant de diminuer les coûts, mais également d'assurer une meilleure qualité des produits. Cette préoccupation est constante dans la plupart des grandes industries de base et trouve une expression concrète dans des domaines aussi variés que le verre flotté (industrialisé depuis une trentaine d'années), les opérations de coulée et de laminage continus en sidérurgie, le soudage, ou encore la chimie fine dans laquelle, contrairement à la chimie lourde, subsistent de nombreuses opérations séquentielles.

La complexification des filières

Le développement des multimatériaux et le souci de doter les produits de propriétés spécifiques tendent à complexifier les opérations physiques de traitement de la matière et mettent l'accent sur des préoccupations importantes :

- L'assemblage des matériaux recouvre plusieurs techniques tels que le soudage (la soudabilité reste un obstacle au développement des alliages aluminium-lithium), le brasage (recherche de solutions sans plomb), le collage structural, voire des méthodes plus nouvelles telles que le compactage isostatique. Il convient de noter que c'est le contrôle des assemblages et la maîtrise des liaisons qui posent des problèmes conséquents, dans l'optique d'une sécurité accrue de fonctionnement.

- La maîtrise des surfaces couvre un ensemble large de préoccupations et de techniques, et constitue à ce titre une ligne de force très riche du progrès technique où convergent des préoccupations d'intégration de fonctions (implantation ionique, revêtements conducteurs), d'accroissement des performances demandées par le marché (matériaux à propriétés tactiles particulières), de sécurité ou encore de gestion de l'environnement (dégraissage, séchage, traitements de surface sans pollution par des métaux lourds).

- Les techniques séparatives constituent une ligne de force considérable du progrès technique, en liaison notamment avec les préoccupations d'environnement, mais susceptibles également d'applications dans la chimie, en particulier pour les gaz (séparation des constituants de l'air).

- Un ensemble très étendu et très diversifié de techniques d'élaboration de mise en oeuvre et de transformation des matériaux (métallurgie des poudres, techniques nouvelles de découpe et d'usinage) peut aussi être rattaché à cet axe de complexification des filières.

Le poids croissant de l'immatériel

Le développement des matériaux avancés s'accompagne d'un accroissement de la part des prix de revient qui ne relève pas des opérations usuelles de production fabrication (salaires directs, machines, matières premières et énergie). Cette montée des coûts non matériels (R-D, contrôle, formation, logiciels, marketing...), illustrée par la figure qui suit, semble constituer en soi une ligne de force du progrès technique.

Celle-ci va de pair avec la recherche d'une meilleure compréhension des phénomènes par l'étude des relations "microstructure-propriétés", rendue nécessaire par la pénétration des structures les plus intimes de la matière.

Par ailleurs le seul choix des matériaux susceptibles d'assurer une fonction donnée implique dé plus en plus des moyens d'information nouveaux (banque de données "matériaux"), ainsi que des logiciels d'accès et de traitement de l'information (systèmes experts).

S'agissant de la conception des pièces, le recours à certains matériaux avancés (composites hautes performances) requiert des logiciels spécifiques de modélisation des matériaux et des procédés de mise en oeuvre.

Enfin, l'accent mis sur les impératifs de qualité, lors de la fabrication mais également en fonctionnement, suppose des techniques appropriées d'instrumentation, de mesure et de contrôle.

Au total, on observe des avancées en matière de documentique et d'ingénierie simultanée qui constituent l'une des manifestations importantes de cette attention apportée au poids croissant de l'immatériel. Si cette évolution suscite à son tour des besoins de matériaux pour l'instrumentation, elle peut entraîner à terme des pré occupations nouvelles en matière de réduction des coûts: la part de l'immatériel allant croissant, on peut penser que les réserves de productivité se trouveront à l'avenir de ce côté et susciteront de nouvelles technologies: d'une certaine manière, le développement de techniques de prototypage rapide s'inscrit dans cette perspective.