ProjetSICLOP

Les procédés laser femtosecondes représentent aujourd’hui une technologie de pointe pour la fonctionnalisation et l’usinage de surfaces à très haute précision. Ils permettent de traiter des matériaux complexes sans contact, avec une qualité de finition exceptionnelle.

Cependant, leur utilisation industrielle reste encore limitée par plusieurs verrous majeurs :

• une productivité insuffisante pour les grandes surfaces
• une difficulté à maîtriser les effets thermiques sur des pièces complexes
• un manque d’outils prédictifs fiables pour anticiper le comportement des surfaces
• des contraintes fortes de contrôle et de métrologie à grande échelle

Dans un contexte industriel où les pièces deviennent plus grandes, plus complexes et plus fonctionnelles, ces limitations freinent le déploiement massif des procédés photoniques avancés.

Le projet SICLOP vise à transformer cette situation en développant une nouvelle génération d’outils de simulation, de contrôle et d’optimisation des procédés laser femtosecondes, capables de répondre aux exigences des secteurs de l’automobile, de l’aéronautique et de l’énergie.

Projet de 3 ans, de janvier 2023 à décembre 2025

Le projet SICLOP a pour ambition de rendre les procédés laser femtosecondes plus rapides, plus fiables et plus industrialisables.

Ses objectifs principaux sont :

• Augmenter la productivité des procédés grâce à la parallélisation des faisceaux laser et l’utilisation de rafales d’impulsions
• Développer des outils de simulation permettant d’optimiser les procédés laser à forte cadence
• Réduire l’impact thermique sur les pièces grâce à une meilleure maîtrise de l’apport énergétique
• Mettre en place un contrôle optique rapide et non destructif des surfaces traitées
• Permettre le traitement laser de pièces 3D complexes de grandes dimensions
• Améliorer la prédiction des comportements optiques et thermiques des surfaces

L’objectif global est de passer d’une technologie de laboratoire à une solution industrielle robuste et performante.

En tant que coordinateur du projet, IREPA LASER développe une approche intégrée combinant procédés laser avancés, simulation multiphysique et contrôle optique.

Optimisation des procédés laser ultra-rapides
Le projet explore des stratégies innovantes de mise en forme du faisceau laser afin de :

• augmenter la vitesse de traitement
• améliorer la répartition énergétique
• réduire les défauts de surface (conicité, dépouilles, irrégularités)

Ces développements permettent de repousser les limites des procédés d’érosion laser.

Surveillance et contrôle des procédés
Des solutions de monitoring optique et thermique sont intégrées afin de suivre en temps réel le comportement du procédé et d’assurer la qualité des surfaces traitées.

Simulation optique et thermique avancée
Un axe majeur du projet consiste à développer des outils de simulation capables de :

• prédire l’apparence des surfaces après traitement laser
• anticiper les défauts de texture
• modéliser les effets thermiques autour de la zone impactée

Ces outils permettent de réduire drastiquement les essais expérimentaux.

Traitement de grandes surfaces et pièces complexes
Le projet adresse spécifiquement les problématiques liées aux grandes dimensions :

• calibration des équipements à grande échelle
• comparaison entre capteurs fixes et embarqués
• amélioration de la précision sur des volumes étendus

Contrôle rapide des surfaces
Le projet intègre également des solutions de contrôle optique rapide, permettant une validation quasi immédiate des traitements sur pièces industrielles.

Le projet SICLOP s’appuie sur un consortium technologique et scientifique complémentaire :

• IREPA LASER – Coordinateur du projet, développement procédés et simulation
• HOLO 3 – Expert en technologies de contrôle optique et métrologie avancée

Le projet est financé dans le cadre des dispositifs Région Grand Est et FEDER :

• Coût total du projet : 1 404 658 €
• Financement FEDER : 339 678 €
• Financement global : Région Grand Est + FEDER (≈ 70 % du budget)

Le projet SICLOP ouvre des perspectives majeures pour l’industrialisation des procédés laser femtosecondes.

Gain de productivité significatif
La parallélisation des faisceaux et l’optimisation des cadences permettent de réduire fortement les temps de traitement.

Réduction de l’empreinte énergétique
Une meilleure maîtrise de l’énergie déposée permet de limiter les surconsommations et les échauffements inutiles.

Amélioration de la qualité des surfaces
La simulation et le contrôle en temps réel permettent de réduire les défauts et d’améliorer la régularité des traitements.

Accès au traitement de pièces complexes 3D
Les outils développés rendent possible le traitement de surfaces grandes et complexes, jusqu’ici difficilement accessibles.

Transformation des pratiques industrielles
SICLOP contribue à passer d’une approche empirique à une approche prédictive, pilotée par la simulation et les données.