Concordia et Pratt & Whitney donnent un nouvel élan aux revêtements aérospatiaux
Un nouveau revêtement aérospatial homologué à l’Université Concordia a déjà passé avec succès des essais au sol sur moteur réalisés par Pratt & Whitney Canada. Une telle avancée en moins de trois ans constitue une réussite rare dans un domaine où les cycles de recherche et de validation s’étendent souvent sur une décennie.
Le doctorant Kauê Bertuol et son directeur de thèse, Pantcho Stoyanov, font partie de l’équipe de recherche qui a rendu possible ce résultat. Les chercheurs de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody ont mis au point un banc d’essai sur mesure permettant de tester les revêtements aérospatiaux de manière plus efficace et à un coût bien inférieur que ce que permettent de faire les méthodes classiques.
L’équipe travaille sur des revêtements protecteurs conçus pour s’user légèrement lorsque les aubes du moteur entrent en contact avec son carter. Cela permet d’éviter les dommages et de maintenir une étanchéité parfaite, ce qui améliore l’efficacité. Les matériaux, appelés revêtements abrasifs, entrent en jeu en cas de turbulences ou d’atterrissages brutaux, quand les extrémités des aubes touchent brièvement le carter.
Construit à Concordia, le banc d’essai simule la friction des moteurs d’avion, ce qui donne à l’équipe la possibilité de présélectionner plusieurs matériaux avant de procéder à des tests coûteux sur des moteurs à échelle réelle. « Grâce à ce banc d’essai, nous pouvons simuler le contact des aubes du moteur en laboratoire et optimiser les nouveaux matériaux beaucoup plus rapidement », explique M. Bertuol, qui a conçu et construit le système dans le cadre de ses recherches doctorales.
« Grâce à cet appareil, nous pouvons simuler le contact des aubes du moteur en laboratoire et optimiser les nouveaux matériaux beaucoup plus rapidement », explique Kauê Bertuol, qui a conçu et construit le système dans le cadre de ses recherches doctorales. Il est photographié à gauche avec son directeur de thèse, Pantcho Stoyanov.
Accélérer le cycle d’innovation
L’équipe s’est concentrée sur les revêtements en aluminium-silicium, qui sont légers et couramment utilisés dans l’aérospatiale. Elle a perfectionné sa méthode d’essai et exploré différents mélanges chimiques afin d’améliorer la qualité des revêtements aérospatiaux.
Ses travaux s’inscrivent dans le cadre d’ACTec, un projet de 1,8 million de dollars financé par le Consortium de recherche et d’innovation en aérospatiale au Québec (CRIAQ). Le projet, mené par Concordia et Pratt & Whitney Canada, vise à améliorer les compresseurs des moteurs d’avion, c’est-à-dire les pièces qui pressurisent l’air avant l’allumage.
« Ce type de progrès est encourageant, affirme Pantcho Stoyanov. Il montre ce qu’on peut réaliser lorsque la recherche universitaire est étroitement alignée sur les besoins de l’industrie. »
Le CRIAQ considère le projet comme un remarquable exemple de collaboration entre le milieu universitaire et l’industrie. « Ce projet illustre parfaitement le modèle unique de recherche collaborative du CRIAQ, qui stimule l’innovation technologique et l’engagement des entreprises dans la recherche et le développement », souligne Guillaume Côté, président-directeur général du consortium. « Le partenariat entre l’Université Concordia, Polytechnique Montréal, Pratt & Whitney Canada et le CRIAQ, mis en place grâce à la stratégie québécoise de l’aérospatiale, démontre la capacité du Québec à renforcer son leadership technologique dans les applications aérospatiales de pointe. »
Barry Barnett est directeur adjoint de la recherche et de la technologie chez Pratt & Whitney Canada. « Nous avons été impressionnés par la rapidité avec laquelle Concordia a mis au point ce banc d’essai et l’a utilisé pour faire passer à de nouveaux revêtements prometteurs les premières étapes de qualification, commente-t-il. Il s’agit là d’un bon exemple de la façon dont les partenariats de recherche ciblés peuvent accélérer l’innovation et réduire les risques. »
Les travaux de l’équipe ont déjà donné lieu à une déclaration d’invention, à sept articles évalués par des pairs et à de multiples présentations lors de conférences. L’équipe de recherche comprend également les doctorants Bruno Arendarchuck et Francisco Rivadeneira ainsi que le chercheur postdoctoral Rakesh Nair. Ceux-ci travaillent aux côtés de Christian Moreau, titulaire de la chaire de recherche du Canada en ingénierie de surface et projection thermique.
Publications connexes :
- « Design and Development of Cost-Effective Equipment for Tribological Evaluation of Thermally Sprayed Abradable Coatings ». Journal of Thermal Spray Technology, 2024.
- « Influence of hBN on the Abradable Performance of AlSi-based Coatings: Bridging the Gap Between Tribological Assessment and Abradability Testing ». Surface and Coatings Technology, 2024.
- « Effect of Mo and Cr on abradability and tribological performance of AlSi-based abradable coatings ». Wear, 2025.
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