Norimat adapte le frittage flash à la production de pièces complexes

Le frittage flash, ou technologie SPS (Spark Plasma Sintering), permet de passer de la poudre au solide en des temps record. Alors que cette technologie était jusqu'à présent limitée à la fabrication de pièces simples (pastilles, rondelles, cylindres ou cubes), la start-up Norimat lui ouvre de nouveaux horizons.

Issue de travaux de recherche conduits au sein du Cirimat (Centre inter-universitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux), Norimat, créée en 2016, offre aujourd'hui une technologie de frittage flash pour produire des pièces complexes et à hautes performances, en alliages métalliques (titane, titane-aluminium, superalliage), composites, métaux durs et céramiques. « Nous sommes les seuls au monde à maîtriser cette technologie pour les formes complexes », se félicite Romain Epherre, co-fondateur et directeur général de l’entreprise.

Après plusieurs années de R&D et de travaux de démonstration, la société vient d'investir 600 000 euros dans une machine de frittage co-conçue avec le japonais Suga. Dotée d'une presse de 40 tonnes et d'une capacité de 12 000 ampères, cette ligne pilote va lui permettre de changer d'échelle. Elle permet de produire des pièces pouvant aller jusqu'à 250 mm de diamètre et est adaptée à la production de prototypes et de petites séries.

Des temps de fabrication ramenés à moins d'une heure

Le principe du frittage flash est d’élaborer des matériaux plus rapidement en pressant et en chauffant une poudre (céramique, métallique, composite ou polymère) par des impulsions électriques de très fortes intensités (jusqu'à 12 000 ampères), jusqu’à obtention d’une pièce compacte.

La température augmente très rapidement, de 100 à 200 °C par minute, et peut monter selon les besoins jusqu’à 2 000 °C. « Nous divisons ainsi par 4 le temps de fabrication, ramené à moins d'une heure, par rapport à des procédés classiques comme la fonderie et réduisons par 10 la perte de matière », précise Romain Epherre. « Contrairement à la fabrication additive, nous obtenons des surfaces très propres, qui ne nécessitent ni usinage de finition ni post-traitement thermique », assure le chef d'entreprise.

Un portefeuille de 5 brevets

Accompagnée par l'incubateur régional Nubbo et accueillie dès 2017 au sein du CEA Tech Occitanie, la startup a travaillé à la fois sur la conception des moules, les process de frittage et la modélisation pour adapter les paramètres à chaque cas, en fonction de la complexité des pièces et du type de poudre utilisé.

la société s'appuie aujourd'hui sur un portefeuille de 5 brevets pour proposer aux entreprises des prestations complètes allant de la conception des matériaux jusqu’à la fabrication des pièces en passant par le prototypage. « Nous apportons notre expertise aussi bien dans la maîtrise des poudres céramiques que métalliques et proposons aussi des assemblages complexes multicouches céramiques et composites », souligne Romain Epherre.

Des débouchés dans l'aéronautique... et le luxe

Comptant 10 salariés et ayant réalisé 500 000 euros de chiffre d'affaires en 2019, la jeune société cherche principalement à valoriser ses expertises dans les matériaux et pièces à hautes valeurs ajoutées. Elle a déjà à son actif le développement de pièces prototypes pour l'aéronautique, notamment pour les motoristes.

Mais dans ce secteur les étapes de validation des process et de qualification sont longues. Les premières pièces de séries ne sont pas attendues avant 2023. En attendant, Norimat a séduit des horlogers et des joailliers avec des céramiques colorées et très résistantes. D'autres applications sont aussi à l'étude dans l'automobile et le médical.

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