Basé à Limoges, depuis 1984, le Centre de Transfert de Technologies Céramiques (CTTC) accompagne l’innovation dans le domaine des céramiques techniques. À la croisée de la recherche appliquée et de l’industrie, il joue un rôle clé dans la diffusion des technologies auprès des entreprises. Illustrant la montée en puissance des céramiques techniques en fabrication additive, des matériaux déjà largement utilisés dans des secteurs de pointe comme le spatial, l’électronique ou le médical, le CTTC proposera en septembre prochain une nouvelle session de formation continue dédiée à cette technologie en plein essor. Pour mieux comprendre les enjeux de cette formation et replacer son contenu dans le contexte des missions du CTTC, j’ai interrogé son directeur Olivier Durand.
« nous sommes passés d’un effet de mode à une vraie intégration de la fabrication additive comme un outil désormais indispensable dans les processus de développement de produits céramiques »
Olivier Durand
Bonjour Olivier, racontez-nous le parcours qui vous a conduit jusqu’à devenir un jour directeur du CTTC ?
Mon BAC Scientifique en poche, j’ai obtenu un DUT Mesures Physiques avant de m’engager dans un parcours universitaire qui m’a conduit jusqu’en doctorat au sein du laboratoire Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface (devenu depuis l’Institut de Recherche sur les Céramiques, UMR 7315 CNRS), soutenu en 2006 à l’Université de Limoges.
Mes travaux de thèse ont concerné la cristallographie par diffraction des rayons X et des neutrons, ainsi que la spectroscopie vibrationnelle pour la résolution de structures cristallines. Suite à cette expérience en science fondamentale, j’ai souhaité m’orienter vers la science appliquée et j’ai alors entamé un post-doctorat à l’École Nationale Supérieure de Céramiques Industrielles où j’ai eu l’occasion de travailler sur des matériaux composites céramiques en collaboration avec un industriel du secteur spatial.
Cette expérience m’a permis de mettre en pratique la science des procédés céramiques qui m’avait été enseignée pendant mon parcours universitaire, d’acquérir les fondamentaux d’une démarche de R&D, et de toucher du doigt la montée d’échelle des procédés à des fins d’industrialisation à travers une collaboration avec le Centre de Transfert de Technologies Céramiques.
À l’issue de ces travaux, le Directeur du CTTC de l’époque m’a alors proposé de rejoindre le centre avec une mission de R&D sur l’impression 3D. J’ai donc intégré le CTTC en 2009 en tant qu’ingénieur R&D puis j’ai développé mon expertise sur les matériaux et procédés céramiques de toute nature, me conduisant à devenir Chef de Projets puis Chef de Service et enfin Directeur depuis 2018, suite au départ de mon prédécesseur dans l’industrie.
« Finalement le plus difficile était de convaincre et réussir à disséminer dans l’industrie ces nouvelles approches de fabrication »
Dans quelles circonstances avez-vous découvert la fabrication additive ? Perceviez-vous son caractère disruptif ?
J’ai découvert la fabrication additive dès mon arrivée au CTTC en 2009. À l’époque, le centre travaillait déjà sur la stéréolithographie laser depuis plus de dix ans et poursuivait son développement via sa filiale Cerampilot. Dès le début de ma carrière j’ai donc été confronté aux technologies d’impression 3D appliquées aux céramiques, alors que très peu d’industriels – voire aucun – n’avaient encore franchi le pas. Il n’existaient quasiment aucun équipementier, ni de fournisseurs de matières premières dédiées et encore moins de fabricants de pièces.
Pourtant, au sein de l’équipe nous percevions très bien ce que pouvait apporter l’impression 3D des céramiques. Ce sentiment était d’ailleurs partagé dans tout l’écosystème local car les premiers travaux avaient été lancés au laboratoire de recherche voisin presque 15 ans auparavant et la maturation réalisée par le CTTC avait démontré tout le potentiel de la fabrication additive des céramiques face aux diverses problématiques rencontrées avec ces matériaux, comme par exemple la réalisation de pièces aux géométries complexes ou bien encore la fabrication de prototypes et des très petites séries. Finalement le plus difficile était de convaincre et réussir à disséminer dans l’industrie ces nouvelles approches de fabrication.
« Nous avons donc développé cette double culture Recherche Appliquée – Transfert industriel… À ce jour, le CTTC est le seul CRT spécialisé sur les céramiques »
Comment est né le CTTC, et autour de quelles missions s’est construit cet organisme ?
L’équipe composant le CTTC
Le CTTC est l’acronyme de Centre de Transfert de Technologies Céramiques. Il a été créé en 1984 à Limoges sous la forme d’une association régit par la loi du 1er juillet 1901 avec pour objet toutes actions de nature à créer, favoriser, aider, promouvoir et développer les entreprises céramiques ou éventuellement utilisatrices grâce à un transfert de technologie.
En 40 années d’existence, le CTTC a développé une offre de service très riche : vente d’études R&D, faisabilité, preuve de concept, prototypage, transfert d’échelle, qualification de procédés, industrialisation, analyse des matériaux, expertise, conseil, formation continue, recherche collaborative, etc. Il a également à son actif de belles success stories, tels l’industrialisation d’un procédé de fabrication de diffuseurs de parfums pour un industriel du luxe, ou bien encore l’essaimage de la société 3Dceram en 2009.
Le CTTC se positionne sur les niveaux de maturité (TRL) 3 à 8, ce qui signifie que nous avons à la fois des activités en collaboration forte avec des laboratoires académiques (TRL 3-5) et avec des entreprises industriels (TRL5-8). Nous avons donc développé cette double culture Recherche Appliquée – Transfert industriel.
Par ailleurs, le CTTC est labellisé Centre de Ressources Technologiques (CRT) depuis 1997. Ce label a été créé en 1996 par le ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche et attribué à un certain nombre de structures publiques ou privées, les reconnaissant comme des centre de compétences dans leurs domaines. À ce jour, le CTTC est le seul CRT spécialisé sur les céramiques.
« Les céramiques sont utiles et nécessaires lorsque les contraintes en fonctionnement requièrent des propriétés spécifiques »
Longtemps éclipsée par des matériaux d’impression 3D plus anciens que sont les polymères et les métaux, la céramique commence aujourd’hui à se faire une place sur le marché de la fabrication additive. Quels sont ses atouts et ses applications les plus courantes aujourd’hui ?
Le champion français de l’impression 3D céramique 3DCeram participe à un projet européen visant à optimiser les performances des piles à hydrogène. La cellule SOEC est dotée de plaques céramiques imprimées via son système C1000 Flexmatic (crédits photo : 3DCeram)
Les céramiques sont une famille qui regroupent une très grande variété de matériaux inorganiques. On distingue habituellement les céramiques traditionnelles et les céramiques techniques. Dans le premier cas ce sont généralement des produits issus d’argiles, tels les réfractaires, les tuiles et les briques, les arts de la table et les arts sanitaires.
Dans le second cas, ce sont essentiellement des produits industriels issus de matières de synthèse et s’intégrant dans des systèmes plus aboutis, comme par exemple des composants fonctionnels dans les bougies d’allumage, des éléments de prothèses médicales, ou bien encore des substrats pour le packaging électronique.
Les céramiques sont utiles et nécessaires lorsque les contraintes en fonctionnement requièrent des propriétés spécifiques : résistance à haute température, grande résistance mécanique, inertie chimique, très bonne isolation électrique… Elles sont donc complémentaires des polymères et des métaux, et sélectionnées en fonction du cahier des charges produit.
« En conséquence nous avons fait évoluer cette formation en incluant des études de cas et une mise en pratique. »
Quel est votre regard sur l’évolution du niveau de connaissance du monde professionnel et industriel sur la fabrication additive céramique ?
Nous avions constaté une curiosité croissante du monde industriel à partir du début des années 2010. En tant que centre de compétences, par ailleurs accrédité centre de formation continue, nous avions alors décidé de mettre en place un stage court de 3 jours, dédiée à la fabrication additive des céramiques.
La première session a eu lieu en 2015 et visait à présenter aux professionnels les principes généraux, ainsi que les tenants et aboutissants de ces technologies. Puis, à raison d’une ou deux sessions par an, nous avons constaté chez les professionnels de plus en plus de maîtrise et de réalisme sur ce que peut apporter l’impression 3D des céramiques face à leurs problématiques.
En conséquence nous avons fait évoluer cette formation en incluant des études de cas et une mise en pratique. En quelques années nous sommes passés d’un effet de mode à une vraie intégration de la fabrication additive comme un outil désormais indispensable dans les processus de développement de produits céramiques.
Les 22, 23 et 24 septembre prochains, le CTTC proposera une nouvelle session de sa formation continue entièrement consacrée à la “Fabrication Additive des Matériaux Céramiques”. Quels sont ses objectifs ?
Comme chaque année maintenant nous proposons un module de formation consacré à la Fabrication Additive des Céramiques. Les objectifs de ce stage de 2 jours sont notamment de savoir décrire les différentes étapes de fabrication d’une pièce céramique par différents procédés de fabrication additive, d’identifier les avantages et inconvénients de chaque technologie, et de pouvoir déterminer les matières premières adaptées à chaque procédé pour réaliser une pièce en céramique.
« Les intervenants sont des ingénieurs du CTTC, spécialistes des technologies abordées, et disposant de plus de 10 ans d’expérience »
Comment s’articule le programme de cette formation et qui sont ses intervenants ?
La micro-extrusion pilotée ou Robocasting, comprend de nombreuses approches de fabrication.
Cette session de formation s’articule en deux temps. Tout d’abord une partie théorique aborde des généralités sur les matériaux (classification, propriétés et applications) ainsi qu’une présentation des différentes technologies existantes adaptées aux céramiques (voie poudre et voie liquide/pâteuse).
Dans un second temps, une partie pratique inclue notamment des démonstrations d’impression de pièces avec les différentes technologies (Robocasting/FFF, Binder Jetting et stéréolithographie) et l’effet des paramètres opératoires sur la qualité des impressions. Les intervenants sont des ingénieurs du CTTC, spécialistes des technologies abordées, et disposant de plus de 10 ans d’expérience.
Enfin, pour les intéressés, dites-nous en plus sur les infos pratiques, comme le lieu, les conditions d’inscription et le tarif de cette formation ?
La formation aura lieu dans les locaux du CTTC situé sur le parc ESTER Technopole à Limoges les 23 et 24 septembre prochain. Le programme est disponible sur notre site internet (rubrique Services\Formation continue) et l’inscription préalable est obligatoire via un formulaire accessible par un lien en bas de page. Il est également possible d’adresser la demande d’information et d’inscription à l’adresse électronique suivante : [email protected]
Le montant de la formation est de 1800 €/personne, restauration inclue. Le déplacement et l’hébergement sont à la charge des stagiaires. Le CTTC est certifié Qualiopi, ce qui permet aux employeurs des stagiaires de faire appel à leurs OPCO pour une prise en charge partielle du coût de la formation. Un questionnaire est également envoyé aux stagiaires en amont de la session afin de recueillir leur besoin et d’adapter le contenu en fonction.
À l’issue de la formation un questionnaire permet d’évaluer le niveau d’acquisition des compétences et une attestation de stage est remise à chaque stagiaire. La formation et les moyens déployés peuvent également être adaptés aux personnes en situation de handicap.
Passionné par l’impression 3D, depuis plus de 13 ans je dispense la bonne parole pour démocratiser et ouvrir cette technologie au plus grand nombre. Actualités, articles de fond, interviews… J’œuvre pour démontrer aux particuliers et professionnels tout le potentiel de cet outil révolutionnaire. Entreprises, fablabs, distributeurs, associations, designers, je souhaite aussi créer à travers ce site une émulation entre les différents acteurs de ce domaine.
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