Garnitures d’étanchéité dynamiques
Mes premières innovations se situent dans le domaine de la mécanique et dans le sous domaine de la mécanique des frottements nommée tribologie.
J’ai été passionné par ce travail.
Il s’agissait de concevoir des dispositifs pour une usine d’enrichissement de l’uranium à vocation civile.
L’enrichissement se fait en poussant dans des filtres du fluorure d’uranium de manière à séparer l’uranium 235 des autres isotopes et ainsi l’enrichir jusqu’à sept fois.
Pour pousser, on utilise de puissants compresseurs tournants. Il faut donc établir une étanchéité presque parfaite entre la partie tournante et la partie fixe.
La complexité tient au fait que la partie qui est du côté compresseur est lubrifiée à l’huile (garniture humide) et celle du côté des barrières n’est pas lubrifiée (garniture sèche).
Mes travaux les plus significatifs ont porté sur le perfectionnement des interfaces de frottement pour la partie dite sèche.
L’enjeu consistait à produire deux pièces en frottement de plus de 200 mm de diamètre, tournant à 1 500 tours par minute, qui ne laissent pas passer plus de 10-4 ppm de fluorure d’uranium vers les deux autres étages d’étanchéité. Le marché ne portait pas sur les garnitures, mais sur leur durée d’usage mesurée en Erlangs.
Structure en complexe billes-matière plastique.
Pour réaliser une telle structure, il faut disposer de billes très bien calibrées et très proches de la forme sphérique. J’ai alors inventé une machine à calibrer et trier par sphéricité ces petites billes dont la taille est de quelques dixièmes de millimètres. J’ai ensuite inventé un joint statique composé d’un polymère injecté dans une armature composée de grilles reliées entre elles en couches, par des billes adaptées à la maille.