- Dans les années 1950, alors que les avions à réaction passaient dans le domaine de Mach 2, les États-Unis ont lancé le Heavy Press Program afin de fabriquer des pièces aéronautiques plus légères et plus résistantes
- Le département de la Défense a ajusté le programme et fait construire six presses de forgeage et quatre presses d’extrusion, avec l’objectif de réduire le nombre de pièces, le temps d’usinage et le poids grâce à de grands composants
- La presse de forgeage de 50 000 tonnes était une infrastructure industrielle gigantesque, de la taille d’un immeuble de 10 étages, nécessitant une structure souterraine de 100 pieds de profondeur, des murs en béton de 13 pieds et un système hydraulique à 7 000 psi
- Une fois achevée, les économies de fabrication ont été confirmées : 4 pièces forgées remplaçaient 272 pièces et 2 700 rivets, tandis que 9 grandes pièces extrudées supprimaient 81 pièces et plus de 9 000 fixations
- L’investissement dans les capacités de fabrication militaires s’est diffusé aux avions, missiles, sous-marins, véhicules spatiaux et avions commerciaux, et rejoint les tendances actuelles de fabrication de grandes pièces monoblocs comme le Giga-casting
Des pièces plus grandes exigées par l’ère du jet
- À la fin des années 1940 et au début des années 1950, la conception des avions militaires américains a profondément changé avec l’apparition du moteur à réaction
- Les avions à hélice les plus rapides de la Seconde Guerre mondiale atteignaient un peu moins de 500 miles par heure en vol horizontal
- Au milieu des années 1950, les avions à réaction volaient à plus de 1 300 miles par heure, soit deux fois la vitesse du son
- Ces performances nécessitaient non seulement de puissants moteurs à réaction, mais aussi des matériaux comme l’Inconel et le titanium, ainsi que des procédés de fabrication permettant de produire des pièces aéronautiques plus solides et plus légères
- Une solution prometteuse consistait à utiliser de grandes pièces forgées et extrudées
- Le forgeage (forging) consiste à appliquer une pression à un métal, généralement en le martelant ou en le comprimant avec une grande presse, afin de lui donner une forme
- L’extrusion (extrusion) consiste à pousser un métal à travers une ouverture d’une forme donnée pour lui donner cette forme
- À l’époque, le forgeage et l’extrusion étaient déjà utilisés dans l’aéronautique, mais la taille des pièces réalisables était limitée, ce qui obligeait à assembler de petites pièces avec des centaines, voire des milliers de fixations
- De grandes pièces forgées et extrudées pouvaient remplacer de nombreuses petites pièces pour créer des structures plus fines, plus légères et plus résistantes, tout en améliorant les surfaces aérodynamiques et la qualité de l’étanchéité
- L’usinage à partir de tôles ou de billettes imposait d’énormes machines et de longs temps d’usinage, et les propriétés mécaniques au cœur des tôles ou billettes épaisses restaient incertaines
- Les pièces forgées avaient l’avantage de permettre d’orienter les grains cristallins en fonction des schémas de contrainte
- Les matériaux coulés n’avaient pas des propriétés suffisamment élevées, et les techniques de fonderie de l’époque n’étaient pas encore capables d’obtenir une répartition efficace du métal ni des sections minces
Les grandes presses allemandes et le rattrapage américain
- Les origines du Heavy Press Program remontent à l’Allemagne des années 1920
- Avec le traité de Versailles, l’Allemagne avait perdu une grande partie de ses régions sidérurgiques de l’Ouest, et les pénuries de fer et d’acier étaient devenues chroniques
- L’Allemagne a donc davantage utilisé d’autres métaux, comme le magnésium et l’aluminium
- L’aluminium et le magnésium se fissuraient facilement lorsqu’ils étaient mis en forme par martelage, un problème particulièrement marqué avec le magnésium
- En revanche, leur mise en forme par compression avec une presse hydraulique donnait de bons résultats
- Après la Première Guerre mondiale, l’Allemagne a continué à augmenter la taille de ses grandes presses
- Pour le forgeage, elle a construit une presse de 7 000 tonnes, trois presses de 16 500 tonnes et une presse de 33 000 tonnes, et a aussi projeté une presse de 55 000 tonnes
- Pour l’extrusion, quatre presses d’extrusion de 12 000 tonnes étaient en cours d’achèvement par étapes à la fin de la Seconde Guerre mondiale, et une presse de 25 000 tonnes en était au stade des plans
- Ici, « tonne » désigne non pas le poids de la presse elle-même, mais la capacité de pression qu’elle peut exercer
- En 1942, en examinant des débris d’avions allemands, les États-Unis ont découvert des pièces forgées bien plus grandes que ce qu’ils pouvaient produire chez eux
- En réaction, ils ont commencé la construction d’une presse de forgeage de 18 000 tonnes dans l’usine Wyman-Gordon du Massachusetts, mais elle ne fut achevée qu’en 1946
- Après la capitulation de l’Allemagne, les États-Unis et l’Union soviétique se sont aussi partagé les capacités allemandes en grandes presses
- Les États-Unis ont démonté quatre presses allemandes et les ont rapatriées
- L’Union soviétique a obtenu la presse de 33 000 tonnes, les plans de la presse de 55 000 tonnes et des experts allemands en métallurgie
Conception et construction du Heavy Press Program
- À la fin des années 1940, plusieurs facteurs ont poussé les États-Unis à construire leurs propres grandes presses
- L’amélioration des performances des avions augmentait la demande de pièces plus légères et plus résistantes
- L’Allemagne avait démontré le potentiel des grandes pièces forgées et extrudées pour l’aéronautique
- Les États-Unis avaient acquis une expérience d’exploitation avec leur propre presse de 18 000 tonnes
- Le fait que l’Union soviétique ait récupéré la plus grande presse allemande et ses plans créait le risque que les États-Unis prennent du retard dans les capacités de fabrication aéronautique
- Après avoir étudié 17 types d’avions en production et sondé plusieurs constructeurs aéronautiques, l’US Air Force a estimé que les grandes presses de forgeage et d’extrusion offraient des bénéfices potentiels importants
- En 1950, le département de la Défense a lancé un programme de construction de 17 grandes presses
- Le plan initial prévoyait 9 presses de matriçage et 8 presses d’extrusion
- Le coût estimé, presses et installations auxiliaires comprises, était de 389 millions de dollars
- Le programme a ensuite été réduit à 10 presses au total — 4 d’extrusion et 6 de forgeage — en excluant la presse Wyman-Gordon de 18 000 tonnes et les 4 presses rapportées d’Allemagne
- Le coût final fut de 239 millions de dollars, soit 2,8 milliards de dollars en valeur 2024
- Le programme était financé par le département de la Défense et géré par l’US Air Force, mais les presses étaient louées à des entreprises privées qui les exploitaient
- Les entreprises bénéficiaient de loyers avantageux en échange de la prise en charge des coûts de maintenance et d’exploitation
- Le gouvernement percevait 4 à 5 % des revenus d’exploitation
- Ce modèle fut controversé à l’époque
- La construction, lancée en 1952, fut un chantier d’ingénierie colossal
- La presse de forgeage de 50 000 tonnes avait la taille d’un immeuble de 10 étages et pouvait développer une force suffisante pour soulever un cuirassé
- La presse de forgeage de 35 000 tonnes n’était pas beaucoup plus petite
- La presse d’extrusion de 12 000 tonnes mesurait 120 pieds de long et avait une capacité plus de deux fois supérieure à celle de la plus grande presse d’extrusion américaine existante
- La majeure partie des presses de forgeage était installée sous terre, nécessitant une fosse de 100 pieds de profondeur et des murs en béton de 13 pieds d’épaisseur
- Les presses étaient composées de pièces de fer et d’acier parmi les plus grandes de l’époque, comme une traverse de 200 tonnes, des supports de cylindre de 90 tonnes et des tirants de 145 tonnes
- La fabrication de tirants de 108 pieds a nécessité un four spécial, et plusieurs grues ont été mobilisées pour leur déplacement
- Certaines pièces dépassaient la limite de poids d’un wagon ferroviaire unique et ont dû être transportées sur plusieurs wagons
- Les composants ont été fournis non seulement par des entreprises américaines comme Bethlehem Steel, mais aussi depuis l’Angleterre, l’Écosse, la France et le Japon
- Les infrastructures auxiliaires étaient aussi imposantes que les presses
- Il fallait des réservoirs d’eau de plusieurs milliers de gallons et un système complexe de pompes pour pressuriser l’eau jusqu’à 7 000 psi
- De nouveaux grands fours, scies et équipements d’étirage ont été construits
- Les laminoirs et métallurgistes ont dû trouver comment produire de plus gros lingots d’aluminium destinés aux grandes presses
- Alcoa a construit à Cleveland une nouvelle usine de 500 000 pieds carrés pour accueillir des presses de forgeage de 50 000 et 35 000 tonnes
Réduction des coûts et élargissement des usages
- La première Heavy Press a commencé à fonctionner en 1954, et toutes furent achevées en 1956
- Les presses ont fortement réduit le nombre de pièces aéronautiques et les coûts de fabrication
- Dans un cas, 4 pièces forgées ont remplacé un assemblage composé de 272 pièces distinctes et de 2 700 rivets
- Dans un autre cas, 9 grandes pièces extrudées ont remplacé 81 petites pièces et supprimé plus de 9 000 fixations, réduisant le coût des pièces de 30 % et le poids de 6 %
- Les grandes presses ont aussi réduit les temps d’usinage
- En général, les pièces forgées ou extrudées ne sortaient pas de la presse aux dimensions finales exactes et nécessitaient un post-usinage
- Mais elles permettaient de produire des pièces fines et complexes proches de leur forme finale, réduisant fortement la matière à enlever et le temps nécessaire
- Pour une pièce, un procédé qui partait de 1 600 livres de matière, retirait plus de 1 200 livres et coûtait 18 000 dollars d’usinage a été remplacé par un procédé utilisant 321 livres de matière et 500 dollars d’usinage
- Pour une autre pièce, la matière à retirer est passée de 23 livres à 2 livres
- L’impact s’est aussi fait sentir sur le coût total des avions
- Les économies sur le Convair F-102A étaient de 20 000 dollars, soit environ 1,6 % du prix de l’avion
- Pour les grands bombardiers, les économies étaient estimées entre 5 et 10 % du coût total
- Les seules économies réalisées sur le B-52 auraient dépassé le coût total du Heavy Press Program
- Dans les années 1960, les Heavy Press auraient réduit les coûts de fabrication du gouvernement d’environ 500 millions de dollars
- Le champ d’application s’est étendu au-delà de l’aviation
- Elles ont été utilisées pour des missiles balistiques, des sous-marins nucléaires et des pièces de véhicules blindés de l’armée de terre
- Le bouclier thermique en béryllium de la capsule spatiale Mercury et les énormes « ancres » en aluminium maintenant la fusée Saturn V sur son pas de tir ont aussi été forgés
- Elles ont été utilisées pour la première fois dans la production de pièces d’avions commerciaux en 1956, puis leur usage s’est généralisé dans les années 1960
- La poutre en titane de 4 000 livres servant de support au train d’atterrissage du Boeing 747 était alors la plus grande pièce forgée en titane jamais produite
- Bien qu’elles aient d’abord été conçues pour produire des pièces en aluminium et en magnésium, les presses ont aussi utilisé, dans les années 1960, une grande variété de métaux : acier, titane, nickel, cuivre, colombium, béryllium, etc.
Effets à long terme des investissements dans les capacités de fabrication et parallèles contemporains
- Les Heavy Press ont été considérées comme « le progrès le plus rapide et le plus étendu dans le travail des métaux de toute l’histoire industrielle » et comme un grand bond en avant pour la fabrication aéronautique
- Au début des années 2000, des pièces issues des Heavy Press équipaient tous les avions militaires américains en service et tous les avions produits par Airbus et Boeing
- Les deux presses de forgeage de 50 000 tonnes sont restées les plus grandes presses de matriçage à matrice fermée des États-Unis jusqu’à ce qu’une presse de 60 000 tonnes les dépasse en 2018
- Le Heavy Press Program illustre comment un investissement dans des capacités de fabrication à finalité militaire peut se diffuser à d’autres domaines
- Construites pour fabriquer des pièces plus légères et plus résistantes destinées aux avions supersoniques, elles ont ensuite servi aux véhicules spatiaux, aux systèmes électriques et aux avions commerciaux
- Les États-Unis ont tiré bénéfice de ces presses pendant plus de 70 ans, et une partie du succès de la construction aéronautique commerciale américaine est liée à leur existence
- Les améliorations de fabrication influencent directement les technologies commercialement possibles
- Les grandes presses ont permis d’optimiser la conception en vue de la fabrication, en remplaçant de nombreuses pièces et fixations par un plus petit nombre de grandes pièces, tout en réduisant les temps d’usinage
- Une déclaration officielle de l’US Air Force en 1964 affirmait qu’énumérer les réalisations du Heavy Press Program revenait « presque à raconter l’histoire de l’aviation moderne de haut niveau », et estimait qu’il avait contribué à rendre suffisamment abordables les ailes réservoirs, ou wet wings, stockant le carburant dans la voilure
- Les grandes pièces moulées en aluminium de Tesla constituent un exemple moderne similaire
- Tesla utilise de grandes pièces moulées en aluminium pour remplacer plusieurs, voire des centaines, de petites pièces
- Cela a nécessité des équipements de Giga-casting d’une taille sans précédent
- Tesla a été le premier constructeur automobile à adopter le moulage de grande dimension, et cette méthode réduirait de 20 à 40 % le coût de certaines parties de la carrosserie
- Plusieurs constructeurs automobiles, notamment chinois, ont ensuite adopté cette approche
- La possibilité de presses plus grandes a déjà été discutée par le passé, sans qu’elles soient réellement construites
- La plus grande presse actuelle de matriçage à matrice fermée atteint 80 000 tonnes en Chine
- Dans les années 1950, des experts estimaient qu’une presse de 200 000 tonnes pourrait être utile à la fabrication aéronautique
- Après l’expérience du développement du SR-71, Kelly Johnson estimait que les États-Unis avaient besoin d’une presse de 250 000 tonnes
- Dans les années 1980, l’armée de terre américaine a aussi étudié l’utilité d’une presse de 200 000 tonnes, mais aucune presse de ce type n’a été construite aux États-Unis ni ailleurs
- Les États-Unis ont en partie perdu, ou vu partir ailleurs, l’expérience nécessaire pour fabriquer des machines de cette taille
- À l’origine, les Heavy Press avaient été fabriquées par des entreprises américaines comme Loewy Hydropress et Mesta
- Au début des années 2000, lors de la rénovation de la presse de 50 000 tonnes d’Alcoa, les pièces provenaient de l’allemand SMS, qui a aussi construit la presse de forgeage de 60 000 tonnes
- Les équipements de Giga-casting de grande taille utilisés par les constructeurs automobiles américains sont très majoritairement fabriqués par des entreprises chinoises ou détenues par des intérêts chinois, comme IDRA
- Le progrès technologique consiste à fabriquer ce qui n’existait pas auparavant, et si l’on ne repousse pas les limites des technologies de fabrication, on risque de se faire distancer par des concurrents qui y parviennent
1 commentaires
Avis sur Hacker News
Les pièces forgées ont l’avantage de permettre d’orienter les grains en fonction des schémas de contraintes prévus par la conception, et cet aspect est vraiment sous-estimé.
On répète souvent que le forgeage rend simplement le métal plus résistant, mais il ne suffit pas d’écraser de l’acier en appuyant dessus pour le renforcer. Le forgeage est bien plus complexe que le simple fait de marteler une forme.
Les câbles en acier sont fabriqués en étirant un acier assez ordinaire jusqu’à plusieurs centaines de fois sa longueur initiale, et ce seul procédé augmente de 2 à 4 fois sa résistance dans cette direction. Une tige de piston doit être résistante dans le sens de la longueur : il est donc logique de partir d’un lingot court et épais, puis de l’allonger, plutôt que d’un matériau déjà proche de la dimension finale.
Prenons l’exemple d’une poutre en I : on pourrait marteler le centre pour l’amincir, mais cela ne renforcerait un peu que le centre, avec peu de bénéfice pour les bords. À l’inverse, en étirant les bords, on crée un flux de fibres long et continu, résistant à la flexion. Tout dépend de l’endroit que l’on étire, de la manière dont on le fait et de l’ordre des opérations.
Même pour des pièces un peu complexes, cette optimisation du procédé est aussi difficile qu’un problème d’ingénierie moderne, et les forgerons d’autrefois effectuaient réellement un travail intellectuel.
Si l’on tire un sac en polyéthylène (LDPE) dans une seule direction, on voit que le matériau s’amincit tout en devenant plus résistant, parce que les chaînes polymères s’alignent. Au final, cela devient une « fibre étirée » dont les brins moléculaires sont alignés dans le sens de la fibre, ce qui donne une résistance à la traction optimale.
Quand les grains deviennent plus petits, la résistance augmente même sans orientation particulière des grains. Par ailleurs, le grenaillage n’est pas exactement la même chose que le forgeage, mais c’est aussi un procédé qui comprime l’acier ; une zone soumise à des contraintes résiduelles de compression rend l’amorçage d’une fissure difficile tant que ces contraintes ne sont pas dépassées, ce qui augmente la résistance. Cela améliore en particulier beaucoup plus la résistance à la fatigue.
Par exemple, l’explication selon laquelle on étirerait une barre d’acier 100 fois pour en faire du fil destiné à un câble en acier, ce qui augmenterait sa résistance, paraît difficilement exacte. L’acier A36, un acier de construction de base, a un allongement à la rupture de 23 % sur une longueur de jauge de 2 pouces [1]. Même dans un laminoir, la réduction possible à chaque passe est limitée, puis il faut ensuite recuire par traitement thermique pour supprimer les effets du travail à froid. Le recuit réinitialise l’allongement et l’effet de renforcement dû à l’écrouissage. Si l’on réduit trop en une seule fois, ou si la température est trop basse, le matériau se fissure et devient au contraire plus faible.
En tôlerie aussi, il existe une tradition selon laquelle le sens de laminage serait celui du flux des grains et donc plus résistant, mais je n’ai toujours pas trouvé de source montrant une grande différence. Dans des articles comme celui-ci [2], les propriétés en traction diffèrent selon l’orientation des éprouvettes, mais les courbes de traction montrent que l’écart est faible. La limite d’élasticité n’est pas indiquée, mais les trois directions semblent céder au même point. Dans cet essai, la direction à 90 degrés, à travers les grains, présente la résistance à la traction la plus élevée, à l’inverse de ce qu’attendraient les partisans du « flux des grains » du forgeage. L’ampleur de l’écart n’est pas grande et reste faible par rapport aux coefficients de sécurité habituels d’une conception raisonnable.
Dans la conception de pièces automobiles, je n’ai vu le forgeage choisi principalement que pour des raisons d’efficacité de production. Si la pièce remplit presque l’enveloppe d’une barre ou d’une tôle, elle est toujours usinée dans une barre ou une tôle. S’il y a beaucoup de vide, on calcule si le coût des matrices de forgeage et du développement peut être récupéré grâce aux économies de matière et d’usinage. Si les pièces non forgées étaient significativement plus faibles, les dimensions des pièces devraient varier selon le mode de fabrication ; je n’ai pas encore vu de tel cas.
Enfin, beaucoup de pièces forgées sont ensuite traitées thermiquement. Le traitement thermique de l’acier fonctionne en détruisant et en recristallisant les grains internes de l’acier. Selon le procédé exact et la géométrie, le flux des grains dans la pièce finie est supprimé ou réduit.
Malgré tout, l’idée de la supériorité du forgeage persiste ; j’aimerais donc que quelqu’un ayant réellement testé cet effet fournisse des données techniques montrant l’ampleur du changement.
[1] https://matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=d1844977c5c...
[2] https://www.researchgate.net/publication/283447700_The_effec...
Si vous lisez ceci, il est aussi utile de connaître le formage par explosion, une sorte de pendant au forgeage sous grandes presses [1]. Le principe consiste à utiliser des explosifs chimiques puissants pour plaquer le matériau de la matrice contre un gabarit.
La surpression générée par l’explosion peut être comparable, voire supérieure, à celle du forgeage sous grandes presses. Une presse de 50 000 short tons américains exerce une force d’environ 500 MN, et la surpression maximale près du centre d’une explosion de TNT ou de PETN peut dépasser le MPa [2], ce qui peut être comparable selon la géométrie de la pièce. En prime, cette méthode a la particularité intéressante de permettre de fabriquer très facilement et précisément des formes cylindriques ou sphériques complexes.
Ceux qui ont déjà utilisé cette méthode savent qu’on a formé par explosion du titane ou de l’inox non magnétique haut de gamme (A4, µr ≈ 1) pour fabriquer des aimants supraconducteurs, afin d’éviter la formation de martensite pendant l’usinage. Un grand fabricant international de scanners IRM a aussi employé cette méthode pour un produit relativement de niche. C’est un peu la « version extrême » du repoussage de métal [3], qui consiste à plaquer une masse de métal en rotation sur un mandrin à symétrie de révolution.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Explosive_forming
[2] https://www.researchgate.net/figure/Variation-of-peak-over-p...
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Metal_spinning
[1] https://www.youtube.com/watch?v=CbS6rS0seuk
Par exemple, dans un échangeur de chaleur à calandre et tubes, des substances très réactives peuvent circuler dans les tubes ; le côté tubes peut donc être réalisé en indium, en titane, en nickel ou dans un inox coûteux comme le S32205/S31803. En revanche, si seul de l’eau de rivière de refroidissement circule côté calandre, une peinture et une anode sacrificielle placée quelque part à l’intérieur peuvent suffire.
La cloison traversée par tous les tubes, c’est-à-dire la plaque tubulaire, peut mesurer 6 pieds (180 cm) de diamètre et 4 à 8 pouces (10 à 20 cm) d’épaisseur. La fabriquer entièrement dans un matériau spécial coûterait une fortune, et il se peut même qu’il soit impossible de s’en procurer dans l’épaisseur nécessaire. On arrive facilement à des montants à six chiffres en dollars.
Parfois, un soudeur recharge toute la surface avec un métal d’apport capable de résister aux propriétés corrosives du fluide de procédé, mais sur de grosses pièces cela peut prendre plusieurs jours, et avec certaines combinaisons de métaux comme le laiton, c’est tout simplement impossible.
On collait donc par explosion une couche « mince » de matériau coûteux, d’environ 1/4 de pouce (6 mm), sur une pièce forgée standard en acier carbone. Les tubes ont généralement des parois très fines et sont soudés ou brasés sur le placage.
Ce qui est superbe, c’est que la couche d’interface entre les deux métaux ressemble à deux liquides qui se seraient rencontrés, auraient tourbillonné et se seraient entremêlés avant de se figer ainsi.
Si je me souviens bien, cela servait à former les ondulations de plaques métalliques qui séparent les liquides chauds et froids dans les échangeurs de chaleur, et la raison d’utiliser le forgeage explosif était qu’il permettait de former une grande plaque en une seule fois.
Ces grandes presses étaient, et peuvent encore être, des équipements d’importance stratégique. C’est quelque chose que les responsables politiques d’aujourd’hui, qui semblent pour la plupart issus du droit, ne comprennent pas complètement.
En général, je ne suis pas fan des subventions publiques, mais j’ai été très déçu lorsque le gouvernement britannique a refusé de financer la grande presse de Sheffield. Cette presse devait servir à fabriquer des réacteurs nucléaires de nouvelle génération, et c’était vers juin 2010. Heureusement, le gaz naturel est bon marché et il n’y a absolument aucun problème géopolitique de chaîne d’approvisionnement.
Le problème des financements de projets à long terme, vulnérables à l’incertitude politique, qui finit par détruire les chaînes d’approvisionnement locales, est bien plus grave dans le ferroviaire ; résultat, le pays a perdu l’essentiel de sa capacité à fabriquer des trains. Il suffit de voir l’échec de HS2.
Au début des années 2000, les pièces de grandes presses entraient dans tous les avions militaires américains en service ainsi que dans tous les avions fabriqués par Airbus et Boeing, et les chiffres indiquant qu’elles pouvaient réduire de 5 à 10 % le coût total d’un bombardier lourd sont impressionnants
Les économies réalisées sur un seul B-52 auraient à elles seules dépassé le coût total du Heavy Press Program
J’ai découvert le Heavy Press Program sur HN il y a un mois et l’ai trouvé fascinant ; je suis content de voir davantage d’articles à ce sujet
Il existait déjà des presses de forgeage et d’extrusion, mais leurs versions géantes et à haute pression ont complètement changé la donne ; cela amène à se demander quels autres procédés, poussés un cran plus loin, pourraient redéfinir une industrie ou une façon de concevoir
« Plant-based epoxy enables recyclable carbon fiber » (2022) [plus résistant que l’acier et plus léger que la fibre de verre] https://news.ycombinator.com/item?id=30138954 ...
https://news.ycombinator.com/item?id=37560244
Les aérogels de silice sont abrasifs pour la peau. Des aérogels non siliceux, par exemple à base de chanvre, pourraient servir d’isolant, d’emballage, voire peut-être de rembourrage pour l’aménagement intérieur
Il existe aussi une nouvelle méthode pour retirer l’oxygène du titane : « Cheap yet ultrapure titanium metal might enable widespread use in industry » (2024) https://news.ycombinator.com/item?id=40768549
« Electric recycling of Portland cement at scale » (2024) https://www.nature.com/articles/s41586-024-07338-8 ... « Combined cement and steel recycling could cut CO2 emissions » https://news.ycombinator.com/item?id=40452946
« Researchers create green steel from toxic [aluminum production waste] red mud in 10 minutes » (2024)
https://newatlas.com/materials/toxic-baulxite-residue-alumin...
Il existe aussi de nombreuses nouvelles méthodes d’imagerie pour le contrôle qualité de l’acier et d’autres métaux et alliages, ainsi que des biocomposites
« Seeding steel frames brings destroyed coral reefs back to life » (2024)
https://news.ycombinator.com/item?id=39735205
Le passage expliquant que la presse de forgeage de 50 000 tonnes était un équipement gigantesque, de la taille d’un immeuble de 10 étages, capable de développer assez de force pour soulever un cuirassé entier, est fascinant
Après la capitulation de l’Allemagne, les États-Unis et l’Union soviétique se seraient partagé les capacités de grandes presses et les spécialistes des fusées ; les États-Unis auraient démonté quatre presses allemandes et les auraient transportées chez eux
Je me demande à quoi ressemblait la logistique pour déplacer ce genre de choses à travers l’océan. Je sais que les Soviétiques ont aussi démonté des usines pendant la guerre pour les déplacer loin derrière le front, mais il est difficile d’imaginer à quoi cela ressemblait concrètement sur le terrain
Cela devrait servir de leçon aux défenseurs du marché libre, en particulier à ceux qui voient dans le boom économique américain le résultat d’une économie de laissez-faire
En réalité, il existe des opportunités que le marché libre ne saisit pas, et une intervention publique avisée peut apporter d’immenses bénéfices à la collectivité
En lisant cette tribune du NYT https://www.nytimes.com/2024/08/19/opinion/chris-murphy-demo..., j’ai eu l’impression que ceux qui parlent du secret d’un travail porteur de sens passent à côté du fait qu’il ne s’agit pas seulement du salaire, mais aussi du sentiment que ce travail est, d’une manière ou d’une autre, « spécial »
Fabriquer des pièces avec une presse de 50 000 tonnes est un travail manuel, mais c’est remarquable en raison de la rareté de cette machine
Les discussions sur la reconstruction des capacités industrielles américaines se concentrent généralement sur les coûts salariaux élevés ou sur le désintérêt du capital pour les secteurs à faibles marges. J’aimerais savoir sur quelle durée le gouvernement a garanti une demande certaine afin d’inciter les entreprises à participer, et quels autres procédés industriels dans lesquels l’État a investi n’ont pas réussi à s’imposer. Je me demande notamment pourquoi cette approche n’a pas fonctionné dans l’industrie solaire il y a quelques années
Les progrès continuent. La plus grande presse au monde actuellement a été construite en 2018, affiche une capacité nominale de 60 000 tonnes et se trouve dans le comté de Los Angeles, en Californie [1][2]
[1] https://www.lightmetalage.com/news/industry-news/forging/web...
[2] https://www.youtube.com/watch?v=jNFIMy8BuHc
En Amérique du Nord, il n’existe pas de presse capable de fabriquer des cuves de réacteur autrement qu’en les produisant en plusieurs morceaux puis en les soudant
Si elles sont fabriquées par soudage, cela ajoutera probablement un an au calendrier, à moins d’utiliser la nouvelle technique de soudage récemment développée au Royaume-Uni, et il faudra aussi composer avec les inquiétudes concernant les soudures
Une entreprise canadienne se prépare à fabriquer de petites cuves de réacteur comme celles du BWRX-300, mais jusqu’ici je n’ai vu aucun signe permettant de penser que ce ne serait pas un Nuscale 2.0
J’ai vu un lien où un ministre canadien, Don Morgan, disait que le coût du BWRX-300 était de 5 milliards de dollars canadiens, soit environ 3,6 milliards de dollars américains. À 12 dollars par watt (en dollars américains), ce n’est pas le pire, mais ce n’est pas excellent non plus. On ne sait pas non plus clairement s’il s’agit du coût total ou du coût de construction overnight
https://www.deassociation.ca/newsfeed/4-provinces-push-ahead...
À ma connaissance, cette presse et le site de Cleveland appartiennent aujourd’hui à Howmet Aerospace. Howmet était en quelque sorte une « filiale » d’Alcoa après la scission de 2020, aux côtés d’Arconic
https://en.wikipedia.org/wiki/Howmet_Aerospace
La grande presse de Cleveland a aussi sa propre page Wikipédia
https://en.wikipedia.org/wiki/Alcoa_50,000_ton_forging_press
Mon père faisait notamment du moulage par injection de titane : il chauffait le titane jusqu’à ce qu’il devienne liquide, puis le poussait sous pression dans des moules complexes fabriqués sur place
La plupart du temps, ils fabriquaient des aubes de turbine pour moteurs à réaction, mais quand l’activité ralentissait, ils produisaient aussi des têtes de clubs de golf pour des entreprises comme PING. De toutes les années où mon père y a travaillé, les têtes de clubs de golf ont été les seuls produits finis que j’ai réellement pu voir. Tout le reste était strictement contrôlé à l’intérieur des installations