« Apprendre de ses échecs est la seule manière d'avancer »

Malgré une série de tentatives décourageantes pour produire un alliage ultra-résistant, le métallurgiste Roger Berglund et son équipe ont refusé d'abandonner la recherche qui devait alimenter la révolution informatique imminente. Plus de 30 ans plus tard, Kanthal® APM reste l'un des produits les plus vendus de l'entreprise.

Krister Estelli and Roger Berglund (to the right) doing an early manufacturing trial of Kanthal APM in 1987.Dès son deuxième jour chez Kanthal en 1986, Roger a été immédiatement intégré à un projet portant sur l'utilisation de la poudre dans la fabrication d'un nouvel alliage expérimental destiné à répondre aux besoins croissants de production.

La raison de développer un nouveau produit était simple. Les semi-conducteurs utilisés dans l'électronique sont fabriqués à partir de plaquettes de silicium qui nécessitent d'être traitées à des températures très précises, pouvant varier entre 1 250 et 1 280 °C (2 280 et 2 330 °F). Ce processus est réalisé dans un four de diffusion qui, à cette époque, avait un diamètre intérieur de 250 à 300 mm. Comme les fabricants de semi-conducteurs souhaitaient augmenter le diamètre de la plaquette de silicium pour obtenir davantage de dispositifs par substrat, il a fallu augmenter le diamètre de la cassette de diffusion. Néanmoins, les alliages traditionnels présentaient des problèmes pour maintenir la forme et la stabilité de la bobine de la cassette de diffusion.

Kanthal devait trouver une solution car de grands changements se profilaient sur le marché des semi-conducteurs, la demande étant stimulée par l'évolution de la technologie de l'information. « À cette époque, la plupart des gens en dehors de la communauté de recherche universitaire n'avaient même pas entendu parler d'Internet », se souvient Roger. « Il existait quelques consoles de jeux vidéo au tout début, mais presque personne n'avait d'ordinateur à domicile, et nos ordinateurs au travail étaient primitifs et non interconnectés. Néanmoins, il devenait de plus en plus évident que cette industrie était sur le point de décoller », se rappelle-t-il.

Kanthal savait que la demande allait croître de manière exponentielle dans un avenir proche. Les anciens alliages ne pourraient pas rivaliser. « Personne ne veut d'un alliage qui devient mou », explique Roger. « Lorsque nous avons élargi ces bobines, elles se sont affaissées à l'intérieur des fours. Pour améliorer la stabilité, nous savions que nous devions utiliser de la poudre dans le processus de production. La poudre permet un refroidissement beaucoup plus rapide du matériau, ce qui confère une structure plus résistante lorsqu'elle est soumise à des températures élevées.

Les premières tentatives étaient prometteuses. Peu de temps après l'arrivée de Roger dans l'équipe, juste après l'université, il a été décidé de commencer à effectuer des tests bêta avec l'alliage expérimental appelé Kanthal AZ auprès de clients sélectionnés en Allemagne, au Japon et aux États-Unis. Le client était « fou de joie », selon Roger, et a immédiatement demandé à Kanthal de démarrer la production à l'échelle commerciale.

Ensuite, il y a eu quelques complications : Produire de manière constante l'alliage avec le même haut niveau de qualité s'est avéré difficile. « Nous n'échouions pas systématiquement, mais nos échecs récurrents nous empêchaient de répondre efficacement à la demande, entraînant d'importantes pertes de matériau pendant la production », se rappelle Roger. « Au bout d'environ un an, certaines personnes chez Kanthal ont pensé qu'il était temps de jeter l'éponge car cela devenait très coûteux, mais notre équipe a refusé d'abandonner. » Nous avons insisté, expliqué, et persisté, en affirmant qu'il faut être prêt à échouer à plusieurs reprises, car c'est en analysant ces échecs que l'on apprend. C'est la seule manière d'avancer. »

A diffusion furnace for processing of silicon wafersIl a fallu encore un an avant que l'équipe ne trouve enfin la solution idéale et présente le Kanthal® APM à un public plus large : En termes techniques, le Kanthal® APM est un alliage ferritique fer-chrome-aluminium (alliage FeCrAl) avancé, renforcé par dispersion. À ce jour, Kanthal® APM est un best-seller. Et comme nous le savons tous, la révolution informatique a bel et bien eu lieu. Pour donner une idée du développement des bobines chauffantes, leur taille est passée d'environ 250 à 300 mm de diamètre il y a trois décennies à environ 450 à 500 mm, ce qui n'aurait pas été possible sans le nouveau matériau. Depuis lors, de nombreuses nouvelles applications pour le Kanthal® APM ont été découvertes dans divers domaines industriels, et de nouvelles applications sont encore en cours d'exploration.

« Pour être honnête, durant cette année des années 80 où nous avons rencontré tant de problèmes, la situation semblait plutôt désespérée. « Le matériau se fissurait, s'effritait et se désagrégeait en morceaux », raconte Roger, « mais rétrospectivement, le Kanthal® APM est l'une des principales raisons pour lesquelles Kanthal est l'entreprise qu'elle est aujourd'hui. »