Ingénierie des matériaux.

Notre expertise s’étend sur l’ensemble du cycle de vie industriel, de la recherche amont à la production : développer, caractériser, comprendre et fiabiliser vos matériaux.

Parlons de votre projet

Nos expertises · Matériaux

Rédigé par Nathalie Voisin, Directrice opérationnelle, AVNIR Engineering · Mis à jour le 12 octobre 2026

Nous intervenons dès la phase de R&D pour le développement de matériaux innovants, mais également en accompagnement des choix matière en production et en lien étroit avec les fournisseurs. Une pièce aéronautique, spatiale ou de défense tient d’abord par sa matière : sa composition, sa microstructure, sa surface, la façon dont elle vieillit et dont elle rompt. Notre métier est de rendre ces propriétés mesurables, puis exploitables par ceux qui dimensionnent et qui fabriquent.

L’essentiel

AVNIR Engineering accompagne les industriels de l’aéronautique, du spatial et de la défense sur leurs matériaux métalliques, composites, céramiques et verres : développement de matériaux, de procédés et de traitements de surface, caractérisation mécanique, thermomécanique et vibratoire, essais mécaniques et environnementaux, expertise micrographique et analyse des faciès de rupture, modélisation du comportement et calcul en fatigue et tolérance aux dommages, veille REACH et obsolescences, bancs d’essais sur mesure et préparation des qualifications. Deux modes d’intervention : ingénieurs intégrés à vos équipes, ou étude confiée à notre bureau d’études. Entreprise certifiée ISO 9001:2015.

Ce que nous livrons : des choix matière justifiés

Nos consultants agissent comme spécificateurs et garants techniques, assurant la qualification, la fiabilité et la conformité des solutions matériaux face aux exigences fonctionnelles, normatives et industrielles. Notre accompagnement intègre également la caractérisation expérimentale, les essais, le développement de procédés, la maîtrise qualité et la sécurisation des filières critiques.

Concrètement, ce que vous recevez est écrit et exploitable : des programmes d’essai, des résultats de caractérisation directement utilisables dans vos modèles de calcul, des rapports d’expertise qui expliquent une rupture ou une dégradation, des préconisations de méthodes d’inspection, des rapports de qualification. Chacun de ces documents répond à une question posée au départ, et non à une liste d’essais faite par habitude.

Deux façons de nous confier ce travail. Soit nous intégrons des ingénieurs à vos équipes, pour des missions ponctuelles ou de long terme, sur vos sites. Soit vous confiez l’étude à notre bureau d’études, qui la prend en charge de bout en bout, sur site ou à distance.

Nos expertises matériaux en un coup d’œil
Volet	Ce que nous faisons	Ce que vous obtenez
Développement de matériaux, procédés et surfaces	Nouveaux matériaux et procédés, traitements de surface, couches minces, fonctionnalisation, interaction lumière-matière	Des matériaux et procédés développés et qualifiés, des traitements de surface en accord avec les spécifications et le règlement REACH
Caractérisation des matériaux	Caractérisation mécanique, thermomécanique et vibratoire, amortissement des composites, comportement dynamique à la rupture	Des valeurs implémentées dans vos modèles numériques pour leur recalage
Essais mécaniques et environnementaux	Essais mécaniques sur éprouvettes, sous-ensembles et structures complètes, corrosion, tenue aux fluides, vieillissement climatique	La fiabilité des matériaux en fatigue, en température et à la charge ultime
Expertise micrographique et analyse de rupture	Microscopie optique, MEB, EDS, tomographie X, analyse des faciès de rupture, contrôles non destructifs	Un rapport d’expertise qui remonte à la cause (matériau, procédé ou dimensionnement), des méthodes d’inspection préconisées
Comportement, assemblages et modélisation	Études de comportement, modélisation avancée, éléments finis GFEM / DFEM, calculs de fatigue et de tolérance aux dommages	Une corrélation calcul-essai et des modèles recalés sur les essais
Qualification	Définition des programmes d’essai, suivi de fabrication des éprouvettes, planification et suivi des essais	Des rapports de qualification, la justification et la certification en fatigue et tolérance aux dommages
Environnement, qualité et amélioration continue	Veille réglementaire (REACH, RoHS), gestion des obsolescences, qualification industrielle de fournisseurs, audits	Une chaîne d’approvisionnement matière sécurisée et un soutien à la production
Bancs d’essais matériaux	Conception sur mesure, automatisation avec interface de pilotage, adaptation de bancs existants	Un banc mis en service et validé, des utilisateurs formés

Développement de matériaux, procédés et surfaces

En amont, là où se décident les performances et les coûts d’une filière.

Développement et qualification de nouveaux matériaux ou procédés : métalliques, composites, mousses, bois, céramiques, traitements thermiques, fabrication additive, surfaces, résines…
Développement et caractérisation de traitements de surface : anodisation, cadmiage, passivation, conversion chimique, projection thermique…, sur matériaux métalliques et composites, en accord avec les spécifications et le règlement REACH.
Dépôts de couches minces : développement de méthodologies de dépôt par pulvérisation cathodique (revêtements métalliques, base nickel), face aux problématiques d’oxydation et de corrosion.
Fonctionnalisation de matériaux.
Interaction lumière-matière : paramètres laser, modification des propriétés de surface, nanostructuration.

Pour approfondir : le traitement de surface aéronautique, un procédé spécial et le traitement thermique des pièces aéronautiques.

Caractérisation des matériaux

Mesurer ce que la fiche matière ne dit pas, ou ce qu’elle ne dit que pour un lot, une direction, une température.

Caractérisation mécanique : traction, compression, flexion, cisaillement, torsion, dureté et microdureté, fatigue, avec le suivi d’une cellule d’essais de fatigue.
Caractérisation thermomécanique : technique d’excitation impulsionnelle, dilatométrie.
Caractérisation vibratoire complète des composites isotropes et orthotropes, selon une, deux ou trois directions : module d’élasticité, module de perte, masse volumique, Tg, tan delta. Les valeurs sont implémentées dans les modèles numériques pour leur recalage.
Caractérisation vibratoire, acoustique et hyperfréquence des matériaux et systèmes.
Amortissement des composites : mesures sur bancs spécifiques, méthode Grindosonic® en condition libre-libre. Exemple d’étude réalisée : l’influence de l’architecture du tissage et du choix de la résine sur les propriétés amortissantes de différents composites tissés.
Comportement dynamique à la rupture de matériaux composites soumis à un chargement dynamique.

Méthodes et livrables détaillés dans la mesure des propriétés mécaniques des matériaux et les matériaux composites en aéronautique.

Essais mécaniques et environnementaux

Réalisation d’essais mécaniques (traction, compression, cisaillement, fatigue…) sur éprouvettes, sous-ensembles et structures complètes.
Réalisation d’essais environnementaux : corrosion (brouillard salin, filiforme), tenue aux fluides, vieillissement climatique.
Fiabilité des matériaux en fatigue, en température et à la charge ultime.

Nos moyens d’essai et nos bancs sont présentés sur la page Essais & bancs d’essai.

Expertise micrographique, contrôle et analyse de rupture

Quand une pièce casse, se fissure ou se corrode plus vite que prévu, la réponse est dans la matière. Encore faut-il savoir la lire.

Expertises micrographiques et analyses microstructurales : microscopie optique, MEB, EDS, microscopie 3D, et selon le besoin MEB-FIB, MET, tomographie X.
Analyse des faciès de rupture au MEB et en tomographie X, pour identifier le mode de rupture et remonter à sa cause : matériau, procédé ou dimensionnement.
Préconisation des méthodes d’inspection adaptées au matériau et au défaut recherché.
Essais et contrôles non destructifs : courants de Foucault, ultrasons, émission acoustique.

Chambre d'un microscope électronique à balayage ouverte sur sa platine porte-échantillons — La microscopie électronique à balayage (MEB), outil central de l’expertise micrographique : observation des faciès de rupture et de la microstructure, analyse chimique locale par EDS.

Pour aller plus loin : lire une pièce pour comprendre l’avarie et le panorama des méthodes de contrôle non destructif.

Comportement des matériaux, assemblages et modélisation

Études de comportement (fatigue, corrosion, vieillissement…) et corrélation calcul-essai.
Modélisation avancée du comportement mécanique, thermique, thermo-mécanique ou physico-chimique, et simulation du comportement vibratoire.
Modélisation par éléments finis : GFEM, DFEM, condensation, avec recalage des modèles sur les essais.
Calculs de fatigue et de tolérance aux dommages.

Le versant calcul est détaillé sur notre page Calcul & simulation de structure.

Qualification

Préparation et suivi d’essais de qualification de nouveaux matériaux et traitements de surface associés : définition des programmes d’essai, suivi de fabrication des éprouvettes, planification et suivi des essais (mécaniques, climatiques, électriques, fatigue, brouillard salin).
Rédaction de rapports de qualification.
Justification et certification en fatigue et tolérance aux dommages.

Cette page décrit la connaissance des matériaux : les développer, les caractériser, comprendre leur comportement. La démarche qui démontre qu’un matériau ou un procédé convient, ou qu’il peut en remplacer un autre, a sa propre page : Qualification matériaux & procédés.

Environnement, qualité et amélioration continue

Veille réglementaire (REACH, RoHS…) et gestion des obsolescences.
Qualification industrielle de fournisseurs, audits.
Sécurisation de la chaîne d’approvisionnement matière et soutien à la production.

Un cas fréquent : traiter l’obsolescence d’un matériau après un reclassement REACH.

Bancs d’essais matériaux

Quand l’essai dont vous avez besoin n’existe pas sur étagère, nous le construisons.

Conception sur mesure de bancs d’essais.
Mise en place d’une automatisation avec interface de pilotage et sécurisation.
Adaptation ou modification de bancs existants.
Mise en service, validation fonctionnelle et formation des utilisateurs.

Exemples de réalisation : banc de mesure d’amortissement pour matériau composite, banc d’érosion, banc de pliage pour caractérisation des soudures, banc de chute.

Notre différence : la caractérisation qui alimente le calcul

Un modèle numérique n’est jamais plus juste que les propriétés matière qu’on lui donne. Les valeurs de catalogue sont souvent moyennes, incomplètes pour un composite orthotrope, ou muettes sur l’amortissement. Résultat : un calcul précis sur des données approximatives.

Notre réponse est de faire travailler les mêmes équipes des deux côtés. Les propriétés que nous mesurons (modules, amortissement, comportement en température et en fatigue) sont implémentées dans les modèles éléments finis, puis la corrélation calcul-essai vérifie que le modèle reproduit la mesure. Quand un écart persiste, l’expertise micrographique dit si la matière elle-même est en cause. C’est cette boucle, mesure, modèle, expertise, qui transforme une donnée matière en décision de conception.

Comment nous travaillons

Deux modes d’intervention : ingénieurs intégrés à vos équipes (missions ponctuelles ou longues), ou étude prise en charge par notre bureau d’études, sur vos sites ou à distance.

Cycle complet : de la recherche amont à la production, en lien étroit avec vos fournisseurs.

Cadre qualité : entreprise certifiée ISO 9001:2015.

Ancrage R&D : nous coordonnons et contribuons à des projets de recherche collaboratifs (FUI, CORAC, RAPID, H2020) et opérons un laboratoire commun avec un laboratoire académique (LabCom AdViTAM, avec le LaMCoS de l’INSA Lyon).

Ils nous font confiance

Questions fréquentes

Quels matériaux étudiez-vous ?

Les alliages métalliques, les céramiques, les verres et les composites, ainsi que les mousses, le bois et les résines dans nos travaux de développement. Nous traitons aussi les procédés qui les transforment : traitements thermiques, fabrication additive, traitements de surface et dépôts de couches minces.

Que mesure une caractérisation vibratoire d’un composite ?

Le module d’élasticité, le module de perte, la masse volumique, la température de transition vitreuse (Tg) et le facteur de perte (tan delta), sur des matériaux isotropes ou orthotropes, selon une, deux ou trois directions. Ces valeurs sont ensuite injectées dans les modèles numériques pour les recaler, ce qui relie directement la mesure au calcul.

Pouvez-vous expliquer pourquoi une pièce a rompu ?

C’est l’objet de l’expertise micrographique : analyse du faciès de rupture au microscope électronique à balayage ou en tomographie X, examen de la microstructure en microscopie optique, MEB, EDS ou microscopie 3D. La lecture de la pièce indique le mode de rupture et oriente les actions correctives, sur le matériau, le procédé ou le dimensionnement.

Quelle différence entre cette page et la qualification matériaux ?

Ici, nous décrivons la connaissance des matériaux : les développer, les caractériser, comprendre leur comportement et leurs défaillances. La qualification est la démarche qui démontre, preuves à l’appui, qu’un matériau ou un procédé convient à une application, ou qu’il peut en remplacer un autre. Les deux se suivent : on qualifie ce que l’on a d’abord caractérisé.

Concevez-vous des bancs d’essais matériaux spécifiques ?

Oui, sur mesure : conception, automatisation avec interface de pilotage et sécurisation, adaptation de bancs existants, mise en service, validation fonctionnelle et formation des utilisateurs. Exemples réalisés : banc de mesure d’amortissement pour matériau composite, banc d’érosion, banc de pliage pour la caractérisation des soudures, banc de chute.

Références

Les textes normatifs et réglementaires cités sur cette page, à leur source officielle :

Parlons de votre projet

Un matériau à caractériser, une rupture à comprendre ?

Décrivez-nous votre besoin : nous vous dirons quels essais et quelles analyses y répondent, avec quel livrable et dans quel cadre d’intervention.

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Pour aller plus loin, nos ressources détaillées :

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Nathalie Voisin

Directrice opérationnelle, AVNIR Engineering

Nathalie pilote les missions d’ingénierie mécanique, de matériaux et de compatibilité électromagnétique confiées par les industriels de l’aéronautique, du spatial et de la défense.