Des débuts prometteurs

La genèse de la collaboration entre Safran et Polytechnique remonte à près de 30 ans, lorsque le P^r François Trochu, du Département de génie mécanique, et le chercheur émérite Bruno Dambrine de la société Snecma (qui fut plus tard fusionnée au sein de Safran) réalisent des travaux de recherche sur des procédés de moulage par résine de synthèse et sur la caractérisation des matériaux composites.

Au tournant des années 2000, le P^r François Trochu collabore avec le P^r Eduardo Ruiz au développement du procédé d’injection flexible Polyflex, qui permet de fabriquer des pièces composites haute performance de manière fiable et automatisée. Breveté par Polytechnique, ce procédé attire l’attention de Safran qui cherche alors à accélérer ses recherches en vue de maîtriser les nouveaux procédés de fabrication des composites structuraux, notamment pour les pièces de grandes dimensions.

Composites de nouvelles générations

En 2006, le groupe entreprend des projets avec les P^rs Trochu et Ruiz axés sur la création de matériaux composites à haute performance en trois dimensions, à leur mise en forme par des procédés d’injection sur renfort, à la fabrication de pièces épaisses selon un nouveau procédé de moulage et au développement d’un procédé de moulage liquide de composites céramiques.

Ces projets, réalisés dans le cadre de la Chaire de recherche industrielle CRSNG-Safran sur les nouveaux matériaux composites 3D pour l’industrie aérospatiale, ont permis le développement de connaissances et d’un savoir-faire précieux en microcaractérisation des composites structuraux ainsi qu’en mise en forme de pièces épaisses et de grandes dimensions en matériaux composites.

Ces travaux de recherche ont notamment contribué au développement des aubes de soufflante du moteur LEAP mis en service en 2016. La collaboration a aussi permis la création d’une entreprise dérivée dans la région du Grand Montréal (Ruiz Aerospace Manufacturing) ainsi que l’avancement des connaissances scientifiques par la publication de quelque 70 articles scientifiques et plusieurs déclarations d’inventions et demandes de brevets.

En 2010, Polytechnique et Safran établissent un premier contrat-cadre de collaboration et de transfert technologique visant l’utilisation des matériaux composites dans les domaines de la propulsion et des équipements aéronautiques. À partir des années suivantes, leur collaboration s’intensifie, dans une démarche conjointe d’innovation misant sur le développement de technologies émergentes et différenciantes.

Nouvelles chaires et nouveaux projets

Mettant en évidence le potentiel de travaux de recherche collaboratifs université-industrie, le partenariat Safran-Polytechnique se poursuit aujourd’hui avec la création de deux nouvelles chaires : la Chaire industrielle Safran de fabrication additive des composites à matrice organique (FACMO) et la Chaire industrielle Safran de traitements acoustiques passifs plurifonctionnels pour structures composites de turboréacteurs (TAPPIS), respectivement dirigées par le P^r Daniel Therriault et la P^re Annie Ross.

L’avant-gardisme s’inscrit également dans les projets de recherche collaborative menés avec Safran par plusieurs autres professeurs de Polytechnique Montréal.

Ainsi, les projets de la P^re Jolanta-Ewa Sapieha, au Département de génie physique, visent le développement de revêtements qui permettront l’utilisation de composants en alliage d’aluminure de titane gamma à des températures pouvant atteindre 800 °C. Ces revêtements offriront une bonne résistance à l’oxydation et à l’érosion, sans impact sur la durée de vie en fatigue des pièces.

Le P^r Martin Lévesque, du Département de génie mécanique, conçoit quant à lui des procédés de vibrogrenaillage et de grenaillage à chaud pour le traitement de surface de matériaux. Ces procédés serviront à la finition de pièces métalliques et à l’introduction de contraintes résiduelles compressives. Ils permettront à Safran de réduire les cycles de production et d’augmenter les performances des composantes et leur durée de vie en fatigue.

L’exploration des applications de fabrication additive trouve une nouvelle voie au Département de mathématiques et génie industriel, avec les projets du P^r Gilles L’Espérance, qui s’intéresse au vieillissement des poudres à base de titane, de nickel et d’aluminium. La caractérisation de la nature et du comportement de ces poudres, pour l’accroissement des cycles de recyclage, permettra à Safran d’optimiser la robustesse de procédés de fabrication et de bénéficier de gains économiques et environnementaux appréciables.

Les projets du P^r Sylvain Turenne, du Département de génie mécanique, offriront à Safran une compréhension accrue des mécanismes d’écoulement, de filtration et de capillarité 3D pour des matrices céramiques destinées à des applications à haute température dans les moteurs à turbine. Fabriquées à base d’alliages de carbure de silicium ou d’oxyde, ces composantes seront plus légères et plus résistantes à la chaleur.

Enfin, au Département de génie électrique, les Prs Yvon Savaria et Mohamad Sawan ont étudié de nouvelles technologies de récupération de données en environnement extrême (« health monitoring »).

Horizon 2020-2025

L’histoire de cette exceptionnelle collaboration entre Safran et Polytechnique est loin de son terme puisque déjà, les deux organisations sont en train de définir leurs prochaines collaborations ciblant des technologies émergentes et innovantes. Celles-ci se développeront notamment dans le domaine de l’analyse de cycle de vie et de l’impact sur l’environnement.