SAFIR (Surface Advanced Functionalization for Industry and Research) réunit sous un même toit les compétences des experts de ces trois entités. Alain Denoirjean, directeur de recherche CNRS à l’irCer Unité Mixte de Recherche avec l’université de Limoges – un laboratoire de renommée internationale en science des matériaux et procédés céramiques et de traitement de surface par voie sèche - et responsable de SAFIR résume la génèse: « parmi ses activités, l’irCer a des contrats de recherche industriels. Depuis plus de 20 ans, nous collaborons avec Safran et Oerlikon. L’idée de s’associer autour d’un laboratoire commun devenait évidente pour répondre aux défis futurs de l’industrie aéronautique.» Pour Safran, proTHeïs et SAFIR vont permettre de renforcer les travaux du groupe dans le domaine des traitements de surface afin de concevoir des produits plus légers, à durée de vie plus longue, avec des émissions sonores et d’oxydes d’azote maitrisées, compatibles avec la réglementation Reach et capables de répondre à tout type d’applications aéronautiques actuelles et futures. Quant à Oerlikon, elle apporte à ce partenariat une grande expertise forgée depuis des années dans les matériaux avancés, l’ingénierie de surface ainsi que les équipements haut de gamme qui, sont autant d’atouts pour accroitre davantage la compétitivité industrielle. Adossé au laboratoire proTHeïs, la plateforme technologique SAFIR répond à ces enjeux.
Revêtement par projection thermique
Avec la synergie et les compétences pluridisciplinaires de haut niveau (Safran, Oerlikon et IrCer) du laboratoire proTHeïs, l’équipe de la plateforme SAFIR adresse des travaux de recherches du laboratoire à un niveau de maturité technologique (TRL) de niveau 1 jusqu’à livrer un démonstrateur à une maturité de niveau 6 voire exceptionnellement à TRL 7 sans faire une production en petite série, à ce niveau de production, d’autres structures prennent le relais. Grâce à cette collaboration, Oerlikon renforce son soutien à l’industrie aéronautique tout au long de la chaîne de valeur. Alain Denoirjean précise : « selon la feuille de route décidée par les partenaires,SAFIR a également pour vocation de servir d’autres filières industrielles comme celle de l’énergie hydrogène ou celle de l’automobile par exemple. Le parc machines est à la pointe de l’innovation. En projection thermique, SAFIR dispose de deux cabines industrielles équipées de robot et d’équipement de préparation de surfaces avec quatre systèmes de revêtement (plasma, HVOF, HVAF, cold spray). En fonction des cahiers des charges sur la fonctionnalité recherchée, SAFIR développe des procédés de projection avec un savoir-faire unique pour ‘customiser’ le procédé, à commencer par le choix du matériau jusqu’au contrôle de la température de projection et à la définition de l’angle de projection en fonction de la géométrie de la pièce, etc.
Revêtement par PVD
Quant aux dépôts de revêtement par le procédé PVD, une des deux machines Innoventa Kila d’Oerlikon combinent l’évaporation par arc électrique et pulvérisation cathodique magnétron. La deuxième machine hybride combinant le procédé de pulvérisation cathodique magnétron pulsée à haute température ou HiPIMS et le procédé de chimique en phase vapeur assistée par plasma ou PACVD, permet de déposer des couches DLC (Diamond-like Carbon) ou de déposer un revêtement sur des matériaux sensibles comme les polymères. Les outils de caractérisation font le reste pour garantir la qualité des revêtements. Depuis la mise en œuvre de SAFIR, de nombreuses fonctionnalités sont développées pour ne citer que les revêtements anti-abrasion/érosion ou anti-icing sur des pièces en composites ou métalliques de géométrie complexe. L’enjeu illustré par Alain Denoirjean : « pour l’aéronautique ou l’automobile, les nouveaux matériaux pour certaines pièces doivent avoir des propriétés antagonistes telles qu’être à la fois ductiles et durs et, sur lesquels les revêtements jouent un rôle stratégique pour répondre aux différentes sollicitations afin d’éviter en plus l’usure et/ou la corrosion par exemple.»
La production de revêtements innovants sur des échantillons vont de l’ordre du centimètre jusqu’à des pièces à géométrie complexe de dimension quasi métrique. Si aujourd’hui SAFIR compte quatre Responsables projet et deux techniciens, l’effectif est prévu, dans l’idéal, de doubler d’ici 3 ans. Des perspectives qui s’alignent avec la feuille de route du consortium pour favoriser la maîtrise continue de la qualité du produit avec le développement des méthodologies numériques (simulation process, exploitation par l’IA des données associées au produits et process…). Coût total de l’investissement : 5,6 M€ avec un chiffre d’affaires estimé en 2025 à 700 K€.
