SAGUENAY – Construit depuis 2003, sur le site de l’UQAC, le Conseil national de recherches Canada - Centre des technologies de l’aluminium (CNRC-CTA) met à la disposition des transformateurs d’aluminium un important parc d’équipements afin de développer des innovations. Ses clients, essentiellement issus du secteur de l’automobile, requièrent les connaissances de l’institut de recherche afin d’élaborer de nouveaux procédés, comme le soudage par friction-malaxage.
L’idée de mettre sur pied un Centre de recherches pour le secteur de l’aluminium remonte à la fin des années 1990. À cette époque, l’écosystème, composé d’entreprises dans la transformation du métal gris, a demandé au gouvernement de brosser un portrait économique du secteur et de le présenter sous forme de carte routière. À la conclusion de ce premier travail de collecte d’information, une recommandation a été lancée : celle d’ouvrir un centre de recherche pour stimuler le milieu. Le mandat a donc été délivré au Conseil national de recherches Canada (CNRC) d’ouvrir un institut spécialisé dans l’aluminium. Stephan Simard, chimiste de formation, commence sa carrière à titre de chef d’équipe au Centre en 2011 pour ensuite occuper la fonction de directeur R&D depuis 2013.
Des clients diversifiés, mais surtout dans l’automobile
Le Centre de recherche répond aux besoins des transformateurs d’aluminium, quelle que soit l’industrie dans laquelle ils se trouvent. Toutefois, c’est le secteur du transport terrestre qui formule le plus de demandes auprès de l’institut. « Nos clients manufacturent des trains, des autobus, des automobiles, des camions et même des remorques pour camion. Si cette industrie s’intéresse autant aux avantages de l’aluminium, c’est qu’elle souhaite réduire le poids de leurs produits. Depuis une dizaine d’années, ces entreprises sont devant la nécessité d’être moins gourmande énergétiquement et l’une des solutions est l’allègement. Nous travaillons donc avec eux afin de remplacer des pièces en acier pour de nouvelles en aluminium », explique Stephan Simard.
Le CNRC-CTA ne fabrique pas de pièces d’automobile, mais du savoir et des connaissances qu’elle partage par la suite. Sa force se situe au niveau de la recherche et du développement. Armé de plusieurs équipements et d’une quarantaine d’employés, le Centre de recherche national est en mesure de répondre à tous types d’enjeux technologiques concernant le traitement et la transformation de l’aluminium. « Une entreprise vient nous voir avec une problématique du genre : transformer une feuille d’aluminium en longeron de porte. Nos experts et chercheurs s’attèlent donc à trouver l’alliage idéal, la température de coulée optimale et le type de moule que cela va prendre. Ils analysent aussi quel type de soudure sera nécessaire ou encore de quelle manière les composantes devront être pliées. Une fois la solution en main, nous la divulguons à la firme qui nous a mandatés, mais nous ne leur cédons pas la propriété intellectuelle. Ils utilisent nos techniques et nos technologies dans leurs installations en échange de redevances. »
Le travail du CNRC-CTA
Le Centre des technologies de l’aluminium s’organise autour de trois grands champs d’activités. Tout d’abord, il y a les services techniques. Ce sont les projets que réalise l’institut et qui proviennent de la demande d’une entreprise. Dans ce cas, le CNRC va facturer 100 % des frais encourus. Par la suite, il y a la recherche collaborative. « Une compagnie investit avec nous dans un mandat précis. Les connaissances développées servent l’entreprise, mais nous servent aussi dans d’autres projets, alors les deux parties en profitent. Dans ce contexte, nous chargeons un montant déterminé selon une entente d’affaire ».
Finalement, il y a la recherche précompétitive. Le CTA explore de nouvelles avenues technologiques, ces recherches sont souvent effectuées en consortium et elles sont parrainées par l’industrie qui guide les chercheurs sur différents enjeux. « Dans ce champ d’activités, les chercheurs sont plus libres dans leurs démarches, mais il doit y avoir une adhésion de l’industrie pour aller de l’avant avec les idées reçues. Toutefois, il y a de la place pour des travaux où l’on ne s’attend pas d’avoir des retombées financières rapidement. Souvent ce sont des projets utiles pour l’industrie, mais seulement dans cinq ou dix ans. Ce sont des démarches pour débroussailler le terrain vers de nouvelles technologies ».
La soudure par friction-malaxage
Depuis 2005, les chercheurs du CNRC-CTA s’appliquent à perfectionner leurs connaissances à ce qui a trait au soudage par friction-malaxage. Un procédé relativement récent qui permet d’unir des pièces d’aluminium composées de différents alliages sans trop compromettre leurs caractéristiques de base. « Il y a plusieurs défis concernant l’équipement. La vitesse de rotation de la tête et la force appliquée sur les pièces doivent être constantes. Également, les outils de serrages doivent être robustes puisque le procédé provoque beaucoup de vibration. » Le soudage par friction-malaxage est très bien adapté pour l’aluminium selon le directeur du CNRC de Chicoutimi. « Avec ce procédé un peut souder rapidement de grandes pièces comme des planchers de ponts ou de passerelles. En plus, cela permet d’unir des alliages à haute résistance, comme ceux qu’on retrouve en aéronautique, qui d’habitude ne se soudent pas avec des procédés traditionnels comme l’arc électrique. Finalement, ça l’apporte une grande flexibilité puisqu’avec cette technique on peut unir de l’acier et de l’aluminium. » C’est le mélange qui permet autant de possibilités. Autrement dit, la température n’atteint jamais le point de fusion, donc les propriétés du métal en sont moins altérées.
