La recherche
Département Mécanique Appliquée
TFCS
Tribologie, fonctionnalisation de surfaces

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TFCS

Contexte

Le thème Tribologie, Fonctionnalisation & Caractérisation des Surfaces (TFCS) vise à développer une approche tribologique proche de l’Humain et de l’environnement afin d’apporter des solutions innovantes aux défis sociétaux et industriels actuels : maîtrise énergétique (réduction des usures et du frottement pour une augmentation des durées de vie des systèmes), impact environnemental faible et maîtrisé (développement de lubrifiants verts, optimisation des matériaux et géométries des contacts frottant pour maximiser leur performance), prise en compte de l’Humain et de son lien avec son environnement.

Objectifs et Thématiques scientifiques

Le thème TFCS vise à mieux comprendre les phénomènes interfaciaux lors d’une situation de contact glissant et/ou roulant entre deux solides, afin d’apporter à des problématiques réelles de nouvelles solutions innovantes permettant un contrôle du frottement en accord avec les enjeux environnementaux et sociétaux actuels. Plusieurs thématiques sont ainsi développées :

  • Le soudage du bois par frottement : cette thématique vise à comprendre et développer l’assemblage d’éléments issus du bois en éliminant l’emploi des colles.
  • L’étude de la perception tactile afin de mieux comprendre le sens du toucher, promouvoir le développement de stimulateurs tactiles, définir des règles de design sensoriel des objets, détecter et rééduquer la déficience tactile…
  • L’effet de l’environnement ambiant sur le comportement tribologique des matériaux (métaux, couches minces, composites) mais aussi l’effet d’un contact glissant sur son environnement (rejet de particules et gaz par sollicitation tribologique).
  • La fonctionnalisation de surface dans des domaines variés allant de la mise en forme de matériaux métalliques, le remplacement de la phosphatation ou la performance sportive. La fonctionnalisation est abordée par 2 approches : Couches moléculaires auto-assemblées : greffage de molécules organiques sur les surfaces,  création d’un lubrifiant écologique non huileux (breveté et commercialisé) et texturation des surfaces par laser femto seconde.
  • Optimisation des contacts (choix des matériaux, géométrie) pour un fonctionnement sans lubrifiant.

SAVOIR-faire

Les activités reposent sur 4 piliers principaux :

  •  Développement de bancs d’essais originaux et évolutifs permettant de s’adapter aux problématiques rencontrées,
  •  développement de logiciels de calcul analytique,
  •   Approches multiphysiques et pluridisciplinaires,
  •   Equilibre recherche appliquée et fondamentale stimulant un lien fort avec l’industrie sans compromettre une recherche amont pour les applications futures.

Mise en œuvre

De par son savoir faire et son réseau, TFCS a su établir durablement un ensemble de collaborations académiques et industrielles régionales, nationales, et internationales. Ces collaborations sont principalement établies dans les domaines de la mécanique, de la tribologie et de la science des matériaux, mais s’ouvrent également aux neurosciences, à la psychophysique et au design sensoriel, dans un contexte pluridisciplinaire..

TFCS est impliqué dans les GDR CNRS n°2033 TACT (le Toucher : Analyse, Connaissance et simulation) et n°3544  Sciences du bois.

TFCS a su obtenir d’importants financements auprès des agences et institutions régionales et nationales (ANR, ISITE-BFC, EUR-Eiphi…) et de nombreux contrats CIFRE. Il y a une forte volonté de valorisation de la recherche, par le dépôt de brevet et la création d’entreprise notamment (ex. brevet « Surface treatment of metal substrates » et la création d’AFULudine).

Partenaires académiques :  Institut UTINAM (Besançon), laboratoires LaMCoS et LTDS (Lyon), Université La Sapienza (Rome, Italie), Université de Toronto (Toronto, Canada), Rice University (Houston, USA), Laboratoire SIMAP (Grenoble), LNC (Marseille), LEAD (Dijon), LGF (Saint-Etienne), LPMT (Mulhouse), Université de Sfax (Tunisie), Université d’Uppsala (Suède), HEPIA (Genève, Suisse), Tokyo Denki University (Tokyo, Japon) 

Partenaires industriels : AFULudine (Dole), Vulkam (Grenoble), Scoder (Pirey), Airbus (Toulouse), CNES (Toulouse), APERAM (Isbergues), Sophysa (Besançon), INTEVA (Le Mans), Schneider Electric (Grenoble), BARON, DDLG  

Dernière modification :
09/03/2021