Pour devenir ingénieur au Québec, un étudiant doit compléter un baccalauréat en génie. Alors, pourquoi poursuivre à la maitrise en ingénierie? L’étudiant Gabriel Caron nous révèle sa passion pour la recherche qui l’a amené à étudier la trempe des aciers avec le laser.
La surface d’une composante mécanique est un élément important de son design. Bien souvent, une fissure s’amorçant à la surface d’une zone sollicitée mécaniquement se propage au reste de la pièce. Pour pallier ce problème, on opère une modification des propriétés mécaniques de l’acier aux endroits où la surface est exposée à des frottements ou à des efforts mécaniques importants. Comme le fait le forgeron, la trempe consiste à chauffer un acier pour ensuite le tremper dans un liquide. L’enveloppe de protection formée à la surface, plus dure, offre ainsi de nouvelles propriétés au matériau : durabilité mécanique accrue, résistance à la corrosion, résistance aux chocs, plus longue durée de vie, etc. La manière dont est opérée la trempe affecte grandement la façon dont se comportera l’enveloppe de protection.
L'opération par laser offre un excellent contrôle des résultats, une rapidité exceptionnelle et une propreté chimique sans reproche. Il s'agit d'un outil qui performe là où les méthodes conventionnelles font défaut, à savoir la grande utilisation d'énergie, la lenteur des procédés, l'imprécision et la génération de polluants. Pour les entreprises, ces avantages se traduisent en des réductions de coût de production, un taux de production accru, une diminution des coûts énergétiques et une réduction de l'impact environnemental.
Dans le cadre de son mémoire à la maîtrise en ingénierie, Gabriel Caron utilise le laser pour effectuer cette trempe sur des roues dentées de grade aérospatiale. « Dans le cas de l’industrie aérospatiale, la réduction de la taille et du poids des pièces, sans diminuer leur durabilité, constitue un défi constant. Mon projet consiste à étudier les relations entre les différents paramètres d’application du laser et l’impact sur les caractéristiques de la zone trempée. L’angle d’approche, la puissance optique, la géométrie de la pièce et le comportement thermo-métallurgique du matériau de base sont parmi les aspects qui vont déterminer les nouvelles caractéristiques que l’on tente d’attribuer à un métal », explique le chercheur.
Réalisé avec le professeur en génie mécanique, spécialiste des comportements mécaniques des matériaux Jean Brousseau, le projet de recherche de Gabriel Caron fait partie du Laboratoire de recherche en productique (LRP) de l’UQAR, une unité de recherche dont un des objectifs est le développement de montages et de mécanismes de haute précision.
Avant sa maîtrise en ingénierie, Gabriel Caron a complété un baccalauréat en génie des systèmes électromécaniques à l’UQAR ainsi qu’un DEC en Technologie physique au Cégep de La Pocatière. D'ailleurs, au printemps 2010, l’UQAR, le Cégep de La Pocatière, le Centre spécialisé de technologie physique du Québec inc., Optech La Pocatière et l’Institut national Métalya ont procédé à la signature officielle d’une entente de collaboration pour le projet « Système régional innovant en formation et recherche dans le domaine des procédés industriels au laser ». Ce protocole d’entente vise à encadrer et à orienter concrètement l’ensemble de la chaîne de l’innovation vers les besoins industriels du Québec, tout en guidant en parallèle une chaîne de formation en procédés au laser s’étalant du secondaire jusqu’à la formation universitaire.