MAPE est une plateforme expérimentale labellisée par Nantes Université et distribuée entre les laboratoires LTEN (Thermique Énergétique), GeM, GEPEA (Génie des Procédés) et IREENA (Énergie Électrique) crée en 2023 via le CPER 2021-2027. L’opération, dont le coût s’élève à 4.5 millions d’euros, s’inscrit dans la volonté de développer une Industrie du Futur plus respectueuse de l’environnement. MAPE vise ainsi à mettre en œuvre des matériaux nouveaux, à étudier leur durabilité en conditions environnementales sévères (température, humidité), à optimiser leurs procédés d’élaboration et de recyclage, tout en considérant les notions d’efficacité énergétique associées. L’ensemble des équipements, centré sur le triptyque matériaux-procédés-énergie, comportera ainsi des outils avancés de caractérisation in situ de matériaux, des moyens d’études de matériaux polymères et composites au cours de leur procédé d’élaboration initiale ou de valorisation, ainsi que des bancs de tests de solution de stockage et de production de l’énergie à une échelle laboratoire. MAPE est structuré en 4 volets complémentaires et équilibrés, proposant ainsi une réponse globale à la problématique visée :
- Outils d’analyses microstructurales et mécaniques in situ
- Procédés et instrumentation
- Recyclage – Valorisation
- Énergie – production et stockage
Le GeM porte la partie caractérisation et durabilité au travers des outils d’analyses microstructurales et mécaniques in situ.
Moyens expérimentaux différenciants
L’originalité forte de la plateforme est le développement d’une compétence originale sur la caractérisation in situ multiéchelle aussi bien du point de vue mécanique que microstructural lors de sollicitations thermo-mécaniques. Le caractère différenciant passe par l’adaptabilité des micro-équipements (four et machines d’essais mécaniques) dans un MEB à haute résolution, un goniomètre de diffraction des rayons X, un nano-indenteur et une enceinte sous-vide équipée de pyrométrie et d’imagerie pour la corrélation d’images numériques permettant des caractérisations multi-échelles, cristallographiques, chimiques et mécaniques.
Liste des équipements…
Financeurs de MAPE
Caractérisation de la transformation de phase lors d’un chargement thermo-mécanique sous MEB couplé à l’EBSD
Thèse Inès Addi (MESR) |
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Suivi de la microsctructure par EBSD lors d’un essai de fluage in situ d’un alliage d’aluminium
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Caractérisation de l’évolution de la teneur en eau de composites à fibres naturelles tout au long du procédé de fabrication(DVS, enceintes climatiques) Caractérisation de l’évolution des propriétés mécaniques d’un matériau composite à fibres naturelles au cours de la transformation de la résine, en fonction de la teneur en eau des fibres(DMA avec contrôle de l’humidité relative et de la température, machine d’essais conventionnelle)
Thèse B. Gaud (ANR MOCOMBIO-MEMPHYS) |
Domaines d’applications :
La plateforme MAPE vise à fournir un support expérimental cohérent à des études globales de chaînes de production de matériaux, impliquant des problématiques de recyclage/valorisation et d’optimisation énergétique. Cette plateforme résulte des besoins spécifiques de chaque laboratoire et regroupe des appareils de caractérisation de pointe in situ ou en ligne, des systèmes d’élaboration/mise en forme à petite échelle de matériaux thermoplastiques, composites ou recyclés, des équipements pour les études énergétiques (stockage/production) et les systèmes de mesure et de régulation associés. Pour le GeM, ces équipements donnent la possibilité de reproduire des conditions expérimentales complexes dans des appareils de caractérisation microstructurale et mécanique. Ceci rentre dans le cadre de l’amélioration continue des performances des systèmes et leur allégement dans le cadre de l’ingénierie verte. Cette plateforme doit ainsi permettre une meilleure compréhension des liens procédés-microstructures-propriétés mécaniques et des mécanismes de déformation et de dégradation à différentes échelles engendrées par des sollicitations complexes couplant une large variété d’environnements (mécanique, thermique, hydrique, chimique…) pour l’étude de nouveaux matériaux (métalliques, composites, polymères…) dans le cadre de l’usine du futur. Des études se développent également, grâce à ces appareils, sur les biomatériaux dans le contexte de la santé du futur (I-site NExT par exemple).
La plateforme vise les secteurs industriels (i) de la production et du recyclage de matériaux de structure en vue d’optimiser leurs procédés de fabrication et la durabilité des pièces produites. Les secteurs industriels visés sont plus particulièrement la plasturgie, l’aéronautique et le naval. A titre d’exemple, on peut déjà citer certains partenaires industriels de MAPE : AIRBUS, Chantiers de l’atlantique, SAFRAN AE, CETIM. Les thématiques de MAPE se rapprochent également des préoccupations de l’IRT Jules Verne, dont un des axes est la thématique Matériau/Procédé, avec lequel le laboratoire entretient des relations étroites depuis sa création.
Localisation : Bâtiment 17, 1er étage, Saint-Nazaire
Responsable scientifique : Pierre-Antoine Dubos
Responsable technique : Marie-José Moya
Contact : 0272648751, pierre-antoine.dubos@univ-nantes.fr