Nouveaux alliages et procédés raffinés


Édition du 22 Novembre 2014

Nouveaux alliages et procédés raffinés


Édition du 22 Novembre 2014

Face aux concurrents internationaux, l’industrie métallurgique québécoise doit miser sur l’innovation pour tirer son épingle du jeu. Elle peut compter sur des centres de recherche publics pour y parvenir.

« L’innovation est cruciale à la survie des entreprises du secteur métallurgique », soutient Gheorghe Marin, directeur du Centre de métallurgie du Québec (CMQ). Selon lui, c’est dans les produits de niche que se trouve le salut devant la concurrence des pays émergents. Il cite l’exemple de FluoroSeal, une entreprise de Montréal spécialisée dans la fabrication et l’entretien de robinets industriels à boisseau conique, qui mise sur des superalliages comme l’HastelloyMD ou le MonelMD.

Le CMQ travaille avec plus de 170 entreprises, principalement au Québec et en Ontario, mais aussi dans l’Ouest canadien et aux États-Unis, au développement de nouveaux alliages, mais également à la révision et au raffinement des procédés des entreprises, afin de les rendre plus concurrentielles.

Il collabore aussi avec l’Université McGill, l’École de technologie supérieure (ETS) et le Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ) pour faire avancer la recherche sur la fabrication additive. « C’est encore un procédé en développement, mais on commence à avoir un beau réseau pour faire progresser cette méthode au Québec, » avance Gheorghe Marin.

Son collègue Frédéric Chevalier, directeur général du Réseau de la transformation métallique du Québec (RTMQ), considère le marché de la fabrication additive un peu comme celui des imprimantes d’ordinateur. « Les premiers à utiliser la fabrication additive auront un avantage concurrentiel qui s’amenuisera à mesure que ses concurrents commenceront à employer cette technologie, dit-il. Mais au Québec, nous avons la chance de produire du minerai. Nous pourrions devenir un fournisseur important des poudres métalliques utilisées dans la fabrication additive. »

Des gains majeurs

À la Chaire de recherche industrielle en technologies de mise en forme des alliages à haute résistance mécanique de l’École de technologie supérieure (ÉTS), le professeur Mohammad Jahazi œuvre lui aussi au développement de nouveaux alliages et de procédés pour les mettre en forme. Il collabore notamment avec Sorel Forge, qui fait face à des demandes de plus en plus élevées en matière de qualité. « Ils ont récemment reçu de la part de clients sud-coréens des exigences quant aux propriétés de l’acier supérieures à tout ce que cette entreprise avait demandé avant », explique le professeur.

Il faut dire que ces demandes sont loin de relever du caprice. Pour donner une idée des enjeux, le professeur Jahazi cite quelques exemples. Ainsi, un nouveau procédé nommé soudure par friction-malaxage permet d’éliminer une grande partie des rivets autrefois utilisés dans les pièces. Dans un avion A380, il y a environ un million de rivets. « Si vous parvenez à en éliminer 30 % d’un coup, l’avion sera significativement plus léger, consommera moins de carburant et pourra transporter des cargos plus lourds », dit-il.

L’industrie automobile souhaite de son côté produire des pièces de plastique de plus en plus volumineuses. Or, ces pièces sont moulées dans des moules en acier. L’acier doit être de très grande qualité, afin que toutes les pièces soient rigoureusement identiques. Pour fabriquer le moule d’un tableau de bord de camion, il faut un bloc d’acier de 40 tonnes, de six mètres de long et d’un mètre d’épaisseur. « Pour maintenir les mêmes propriétés dans tout le bloc, sans qu’il y ait de faiblesse, il faut produire un alliage approprié », indique Mohammad Jahazi.

Trouver l’alliage qui convient à une fonction déterminée est une grande partie du travail de son laboratoire. « L’ETS a des équipements uniques au Canada pour simuler les processus de mise en forme utilisés dans l’industrie, ou encore des microscopes à très haute résolution permettant d’observer des particules nanométriques », explique le professeur. Les collaborations avec l’entreprise permettent aussi de former des chercheurs et des ingénieurs qui iront éventuellement travailler dans des entreprises privées, et qui en auront bien compris les besoins et les contraintes.

De l’innovation à la production

Passer de l’innovation à la production peut aussi représenter tout un défi. À Cap-Chat, l’usine d’alumine de haute pureté d’Orbite mise sur des procédés très innovants pour dégager, par extraction sélective, les éléments de valeur dans une ressource minérale. Ça peut être dans l’argile lumineuse ou un résidu industriel, par exemple les boues rouges résiduelles, après qu’on a extrait l’alumine de la bauxite, ou encore les cendres du charbon brûlé pour la production d’électricité. « Il y a encore beaucoup d’alumine et de terres rares dans ces résidus », souligne le PDG Glenn Kelly.

Entrée brièvement en production en 2013, l’usine de Cap-Chat a dû stopper ses activités temporairement en raison de problèmes d’équipements et de dépassements de coûts. « On a appris de ce contretemps que lorsqu’on lance une nouvelle technologie, il faut vraiment prendre son temps », soutient Glenn Kelly. Pas toujours facile pour une entreprise cotée en Bourse, de faire patienter les investisseurs. C’est d’autant plus complexe qu’on ne peut pas toujours jouer cartes sur table, certaines informations stratégiques devant demeurer confidentielles.

L’entreprise compte actuellement sur un centre de développement technologique à Laval, où toutes les composantes sont testées à échelle réduite avant d’être implantées à Cap-Chat. Elle compte relancer la production au deuxième trimestre de 2015. Son objectif est de produire trois tonnes par jour dès la mise en production, puis de grimper à cinq tonnes par jour en un an.

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