Établissement public créé en 1946 et placé sous la tutelle du ministère de la Défense, l’ONERA est aujourd’hui le premier acteur français de la recherche aéronautique, spatiale et de défense. Organisme pluridisciplinaire doté de moyens d’expérimentation uniques en Europe, il met ses compétences au service des agences de programmes, des institutionnels, des grands industriels et des PME-PMI. Les recherches menées à l’ONERA ont toujours une visée applicative à court, moyen ou long terme. Elles répondent aux grands enjeux sociétaux que sont la protection de l’environnement, la compétitivité industrielle et la sécurité.
Le département Matériaux et Structures Métalliques (DMSM) de l’ONERA a pour mission de répondre à l’attente de l’industrie aérospatiale dans le domaine des matériaux et structures métalliques. Ses activités sont regroupées en 4 thématiques :
- l’amélioration des matériaux déjà en service et la mise au point des matériaux en cours d’introduction, ceci en privilégiant l’approche couplée matériaux – mécanique ;
- l’étude et la modélisation du comportement et de l’endommagement ;
- la prospection de nouveaux matériaux du futur ;
- le développement de la discipline mécanique numérique.
Le DMSM rassemble un ensemble de compétences et de moyens expérimentaux permettant d’aller du stade de la conception des matériaux métalliques jusqu’à la prévision de la durée de vie des composants, en passant par l’optimisation de leurs propriétés.
Il dispose d’une chaîne complète d’activités et de compétences regroupant la modélisation thermodynamique et microstructurale, l’élaboration et la transformation des alliages, leur caractérisation chimique, microstructurale et mécanique, la modélisation de leur comportement, de leur endommagement et de leur durée de vie sous sollicitations thermomécaniques représentatives des pièces en service.
Le département dispose de moyens lourds pour l’élaboration des produits métalliques structuraux, architecturés et revêtements protecteurs. Plusieurs types de fours permettent de couler tous les alliages métalliques (four à arc, four plasma, four à induction sous vide). Une tour d’atomisation ALD constitue le premier chaînon nécessaire à la filière métallurgie des poudres. Une presse isostatique et une presse de filage permettent la compaction des poudres ainsi que la transformation des matériaux massifs.
Pour les revêtements, plusieurs voies de dépôts sont étudiées (dépôt électrolytique, PVD, CVD, CVD assisté plasma, four de cémentation).
Ces outils très performants permettent d’évaluer rapidement un matériau ou un concept en ne consommant que peu de matière, ou au contraire de passer à une échelle qui se rapproche de celle d’une production industrielle (échelle ¼ de grand).
Concernant les caractérisations physico-chimiques et microstructurales des matériaux étudiés et développés, le département dispose d’un laboratoire d’analyses chimiques pour la détermination précise des compositions, d’un laboratoire de microscopie électronique à balayage analytique à hautes performances pour accéder aux informations les plus précises possibles concernant la microstructure et la chimie locale des matériaux, à l’échelle submicronique. Le laboratoire des rayons X permet de compléter l’analyse du matériau du point de vue de sa structure cristallographique.
Des machines de traction, de fluage, de fatigue, de déchirement, ainsi que des machines de sollicitations mécaniques complexes permettent de comparer les nuances d’alliages en cours de développement ou sont dédiés à des études du comportement inélastique, de l’endommagement et de la fissuration des matériaux.
Voir le site Internet : Onera DMAS