L'organisation européenne pour l'énergie de fusion s'associe à AMAZEMET pour développer la fabrication additive métallique appliquée à la fusion nucléaire

fr.wedoany.com Rapport : L'organisation européenne pour l'énergie de fusion Fusion for Energy (F4E) et l'entreprise polonaise AMAZEMET, spécialisée dans les matériaux avancés et la fabrication additive métallique, ont signé un accord de coopération d'une durée de 5 ans. Les deux parties collaboreront autour des matériaux avancés nécessaires aux dispositifs de fusion nucléaire, de la fabrication additive métallique, de l'assemblage et des revêtements, des essais et de la certification, ainsi que des normes techniques. Cet accord découle de l'appel à manifestation d'intérêt précédemment lancé par F4E auprès du secteur industriel, et son périmètre couvre plusieurs étapes, du développement des matériaux à la fabrication et à la qualification des composants.

Le contenu de la coopération défini par les deux parties se répartit en 5 axes, incluant les matériaux avancés et les méthodes de fabrication, les exigences spécifiques de l'environnement de fusion vis-à-vis des matériaux et des solutions de fabrication, les technologies de fabrication, d'assemblage et de revêtement, les essais et la qualification, ainsi que les spécifications et normes associées. La coopération sera menée par le partage d'informations techniques, d'expériences d'ingénierie et de bonnes pratiques ; AMAZEMET pourra, dans les domaines des matériaux et de la fabrication additive, s'aligner sur les exigences d'ingénierie établies par F4E dans le cadre de la construction d'ITER.

L'une des applications techniques prioritaires concerne les composants face au plasma, tels que la première paroi à l'intérieur de la chambre à vide d'ITER. Ces composants, en fonctionnement, sont directement soumis à des charges thermiques élevées et à un environnement irradiant ; ils nécessitent l'utilisation de matériaux résistant aux hautes températures comme le tungstène, et l'assemblage d'une couche de blindage avec un matériau de puits thermique assurant les fonctions de conduction thermique et de structure. F4E classe l'assemblage entre matériaux dissemblables parmi les difficultés de fabrication : les composants concernés ne sont pas constitués d'un seul métal et nécessitent la conception de procédés dédiés d'assemblage et de revêtement pour les interfaces entre matériaux.

La chaîne technologique actuelle d'AMAZEMET couvre la préparation de poudres métalliques, le développement d'alliages, la fabrication additive métallique et les traitements thermiques. Parmi ses équipements, le système rePOWDER utilise la technologie d'atomisation par ultrasons, permettant de produire des poudres métalliques sur mesure en conditions de R&D ou en petits volumes, pour le développement de nouveaux alliages et de matériaux à hautes performances ; l'entreprise propose également des solutions de réatomisation de poudres non conformes et d'alliage in situ après mélange de poudres, permettant d'ajuster la composition des poudres et de mener des itérations sur les matériaux.

Dans le domaine de la fabrication additive, AMAZEMET peut utiliser ses propres poudres pour réaliser l'impression de matériaux et la validation des procédés, puis faire passer les pièces imprimées par les étapes ultérieures de traitement thermique et d'évaluation des performances. Pour les composants de fusion, ce type de voie de fabrication peut être utilisé pour le développement de structures complexes, de combinaisons de matériaux spécifiques et de conceptions géométriques difficiles à réaliser par usinage conventionnel ; il reste toutefois nécessaire de valider ensuite les performances des matériaux, la fiabilité des assemblages et les conditions de service conformément aux exigences des dispositifs de fusion.

Dans le projet ITER, F4E est responsable de la fourniture des composants et systèmes liés à l'Union européenne, et maîtrise les spécifications techniques et les exigences de qualification de la première paroi, de la chambre à vide et d'autres composants d'ingénierie de fusion. Cette coopération permet à AMAZEMET d'accéder directement, dès la phase de R&D des matériaux et des solutions de fabrication, aux conditions d'ingénierie des composants de fusion, notamment les charges thermiques, l'irradiation, la compatibilité des matériaux, les méthodes d'assemblage et les normes d'essai.