L’UMONS, le Centre de Recherches de l’Industrie Belge de la Céramique (CRIBC) et la société Diarotech unissent leurs forces pour fabriquer des inserts diamantés
Les inserts diamantés sont des outils essentiels pour l’industrie extractive et énergétique. Utilisés pour forer des puits géothermiques ou encore extraire des métaux nécessaires aux moteurs électriques, ces outils doivent résister à des conditions de travail extrêmement exigeantes.
Avec les procédés classiques de pressage à froid, les pièces sont fabriquées de manière homogène, le diamant étant réparti uniformément, même dans les zones moins sollicitées mécaniquement. Cette méthode limite la liberté de conception et empêche d’optimiser l’usage du diamant selon les contraintes réelles. Le défi pour GODRILL est donc de développer un procédé capable de créer des inserts aux formes plus complexes, plus résistants là où c’est nécessaire, tout en utilisant le diamant de façon ciblée.
Gel casting : une approche scientifique au service de l’industrie
Pour relever cet enjeu, le projet GODRILL utilise le gel casting, une méthode de fabrication additive indirecte. Les poudres de carbure de tungstène et de diamant sont dispersées dans un gel liquide, qui est ensuite versé dans un moule imprimé en 3D. La suspension se solidifie dans le moule, puis la pièce est chauffée pour atteindre sa solidité finale grâce à un procédé appelé frittage.
Cette méthode permet de produire des pièces à gradient de composition, avec un cœur en carbure cémenté et une périphérie renforcée de diamant, exactement là où la résistance mécanique est nécessaire.
« Cette technologie nous permet de concevoir des outils aux géométries jusqu’alors impossibles, tout en optimisant l’usage des diamants », explique Véronique Vitry, chercheuse au sein du service de Métallurgie de l’UMONS.
Pour Diarotech, cette innovation répond à des commandes de petites séries, réduit les coûts de prototypage et limite les pertes de matériaux.
« Cette nouvelle technique permettra à Diarotech de fabriquer des inserts diamantés de géométrie complexe et à gradient de composition, jusque-là impossibles à produire », explique Étienne Lamine, CEO de Diarotech.
« Elle offrira aussi une réduction des coûts de fabrication et de matière première, ainsi que des délais plus courts. Cela correspond pleinement à notre business model et nous aidera à consolider, voire à accroître, notre part de marché en proposant des produits innovants ».
« Pour le CRIBC, ce projet offre la possibilité d’accroître son expertise dans la mise en forme par gel casting et la densification d’outils diamantés de forme complexe », explique Fabrice Petit, directeur du service recherche au sein du CRIBC.
Une collaboration université – centre de recherche – industrie qui crée de la valeur
GODRILL illustre comment la combinaison de la recherche scientifique et de l’expertise industrielle peut transformer un procédé traditionnel. Cette coopération permet de produire des outils plus performants, d’explorer l’usage de carbure recyclé et de réduire la dépendance aux matières premières critiques, tout en préparant des solutions industrielles répondant aux demandes de productions en petites voire très petites séries.
Ce projet est financé par le programme Win2Wal. Le programme Win2Wal finance, au sein des universités, hautes-écoles et centres de recherche agréés, des projets de recherche industrielle qui permettront l’émergence d’un produit, d’un procédé ou d’un service (PPS).
