Ce que la matière n’oublie pas On me demande souvent si le recyclage est une bonne chose. Ma réponse tient en deux temps. Oui, et mille fois oui : refondre un métal coûte une fraction de l’énergie qu’il faut pour le produire à partir du minerai, il contribue à la fois à une diminution très sensible des gaz à effet de serre, et notre planète, elle, n’aura pas besoin de se dégarnir d’un produit dont les stocks ne sont pas inépuisables. Mais, car il y a un mais, le métal recyclé n’est pas tout à fait le même que celui d’origine, que le métal primaire. Et, pour paraitre toujours et encore plus vert, cette nuance est, presque toujours passée sous silence, et c’est ce qui nous sépare la réussite d’un sinistre. Le métal, en effet, se souvient ; à chaque refonte, il garde un peu de tout ce qu’on a fondu avec lui. Les métallurgistes ont un joli mot pour ces intrus : les éléments résiduels ou vagabonds. Ainsi pour l’aluminium, le fer, le zinc, le cuivre s’invitent sans carton au bain de fusion, ils s’y installent, et ne repartent plus. Certains ne les voient pas, certains ferment les yeux en expliquant qu’ils sont en très faibles quantités et sont acceptables selon les normes en vigueur, on les oublie, et un jour ils se rappellent à nous, sans crier gare et souvent au plus mauvais moment. 1. Refondre n’est pas purifier Contrairement à une idée répandue, la refonte ne nettoie pas la matière. Ce traitement ne sait faire qu’une chose : oxyder. Ainsi, les éléments qui s’oxydent plus volontiers que le métal de base migrent dans le laitier ; les autres, plus nobles, restent et restent pour de bon. Le cuivre est le champion de cette « obstination », que ce soit dans l’aluminium ou dans l’acier. Dans l’aluminium recyclé, on le décrit sans détour comme le facteur limitant du recyclage1 ; le fer, une fois entré, ne fait plus que s’accumuler. Côté acier, le cuivre et l’étain jouent la même partition, rejoints par le zinc des tôles galvanisées. Comme on ne sait pas les retirer, il ne reste qu’un recours : les diluer avec du métal neuf pour rester sous un seuil tolérable, acceptable. C’est certes efficace, mais c’est aussi un aveu de faiblesse ; on utilise des métaux primaires pour diluer des produits qui le sont moins. 2. Des invités qui détériorent le domicile Ces éléments ne sont pas du tout de simples spectateurs. Chacun, à sa manière, dégrade quelque chose : la tenue à la corrosion, la solidité, l’aptitude à être mis en forme, coulé ou soudé. L’acier offre l’exemple le plus significatif. Au-delà d’une teneur pourtant faible, le cuivre, que l’étain aggrave, provoque ce qu’on appelle la « fragilité à chaud ». Au laminage, ce cuivre trop noble refuse de s’oxyder, se concentre juste sous la calamine et, fondu localement, s’infiltre dans les joints de grains. La surface se détériore2. Aucun traitement ultérieur ne réparera cela : le mal est fait à chaud, et une fois pour toutes. Le fer, dans l’aluminium, est plus sournois mais tout aussi fidèle : il cristallise en plaquettes dures et cassantes qui amorcent les fissures, rabotent la ductilité et compliquent la coulée3. Je pourrais allonger la liste : chaque élément a sa signature. Mais la morale ne change pas : un ingrédient qu’on n’a pas choisi finit toujours par se rappeler à l’usage. 3. La corrosion, une condamnation prononcée dès la coulée L’aluminium illustre le versant corrosion, le plus insidieux, parce qu’il se voit tard. Une part du cuivre se rassemble en minuscules particules plus nobles que le métal alentour. Chacune se comporte comme une pile : elle devient cathode, l’aluminium autour devient anode et se sacrifie4. Ajoutez un peu d’humidité et une pincée de sel, et la micro-pile se met en marche. Nous sommes à l’échelle du micron, et pourtant tout est déjà joué, bien avant la moindre couche de peinture. Le pire, c’est que l’attaque s’auto-alimente : l’aluminium qui se dissout acidifie son voisinage, les chlorures s’y concentrent, et la corrosion creuse patiemment sa propre galerie. Sous la peinture, elle avance en fins filaments : c’est la corrosion filiforme, la hantise des menuiseries laquées en bord de mer. Et la règle est implacable : plus le métal est chargé en cuivre, plus les foyers sont nombreux. Et cette sensibilité n’a rien d’un accident ; elle est écrite dans la composition, un peu comme l’ADN du produit. 4. Ni le vernis ni la peinture n’effacent l’ardoise Alors on se rassure : un traitement de surface, une belle laque, et le tour est joué, on ne voit plus rien, tout est sous le tapis. Ce n’est qu’une illusion. Les traitements modernes sont devenus si fins (quelques dizaines de nanomètres) qu’ils ne peuvent tout simplement pas recouvrir une particule de plusieurs microns5 : pour donner une image, c’est vouloir cacher un pavé sous une feuille de papier à cigarette. Quant à la peinture, elle ne supprime rien : elle diffère, elle ajourne. Et c’est là que le temps devient trompeur. Selon le type de laquage, son épaisseur, son exposition, le défaut se déclenchera dans quelques mois ou dans quelques années, mais il se déclenchera, parce que sa cause n’est pas dans le revêtement, elle est dans le métal, dans le support. Un produit peut réussir tous ses essais et se dégrader ensuite, tranquillement, sur la façade d’une maison. La peinture qui cloque n’est jamais la coupable : elle est le témoin visible d’un procès plaidé bien plus bas. 5. Recycler, oui, mais en connaissance de cause Qu’on me comprenne bien : le recyclage n’est pas l’ennemi. L’ennemi, c’est de traiter un métal recyclé comme s’il était primaire, vierge. Tous les industriels sérieux le savent, et ils ajustent : ils connaissent la composition réelle de chaque coulée (Cu, Fe, Zn, Sn…), au lieu de se fier à une nuance « en principe » ; ils choisissent des alliages tolérants et diluent

Devant un problème industriel, que ce soit un procédé qui dérive, une pièce qui casse ou un défaut qui revient sans prévenir, la tentation est toujours la même : multiplier les essais, encore et encore. On change un réglage, on regarde ; on change le suivant, on regarde encore et ainsi de suite. C’est très intuitif, c’est aussi rassurant… et c’est souvent voire toujours le plus mauvais chemin. Le plan d’expériences propose l’inverse : tester peu, mais réaliser les bons essais, tester juste. Voici pourquoi j’utilise souvent et propose l’un des outils les plus rentables de l’ingénieur et pourquoi les travaux de Genichi TAGUCHI lui ont donné une dimension nouvelle. La méthode « instinctive » consiste à faire varier un paramètre en gardant tous les autres fixes. On appelle cela « un facteur à la fois ». Cette méthode paraît rigoureuse alors que, dans les faits, elle est très souvent, trop souvent, trompeuse. D’abord, elle a un coût, elle coûte cher, très cher : avec cinq ou six paramètres et plusieurs niveaux chacun, le nombre d’essais explose. Par ailleurs, et c’est très grave, elle ne permet pas de comprendre les interactions. Il arrive qu’un réglage n’ait d’effet que si un autre est présent : la température ne compte que si le temps de maintien est long, tel traitement n’agit que sur telle nuance… et en bougeant les facteurs un par un, on ne verra jamais ces combinaisons. On croit conclure et de bonne foi alors qu’on ne fait que caresser la surface du problème qu’on cherche, qu’on doit résoudre. L’idée du plan d’expériences Un plan d’expériences renverse cette logique : au lieu d’isoler un facteur, on organise les essais de sorte que chacun renseigne sur tous les paramètres à la fois. Les essais sont répartis selon une grille, une « table orthogonale » construite pour que les effets ne se mélangent pas et se lisent par simples moyennes. L’économie est spectaculaire. Prenons quatre facteurs à trois niveaux : la méthode exhaustive demanderait 3⁴ = 81 combinaisons. Une table de Taguchi bien choisie, la fameuse L9, n’en demande que neuf. Ces neuf essais nous permettent de classer l’influence de chaque facteur et prédire le meilleur réglage. À noter que le gain n’est pas seulement du temps et de l’argent : c’est de la clarté. Dès les neuf essais réalisés, on sait quel est le facteur le plus important et aussi quel est son impact. L’apport de TAGUCHI : permettre de viser la robustesse et pas seulement l’optimum C’est ici que TAGUCHI apporte sa marque. Un plan classique cherche le réglage qui maximise une performance. TAGUCHI permet de savoir si ce réglage tiendra dans « la vraie vie », par exemple quand des facteurs non contrôlables tels que la température ambiante, l’humidité ou l’usure viendront tout perturber. TAGUCHI distingue donc deux familles de paramètres. D’une part, les facteurs de commande ou ceux que l’on maîtrise et, d’autre part, les facteurs de bruit, ceux que l’on subit. L’objectif n’est plus seulement d’être le meilleur possible, mais aussi et surtout d’être insensible au bruit : on cherche le réglage qui donne un bon résultat et le donne de façon stable, quelles que soient les perturbations que l’on ne peut pas contrôler. TAGUCHI mesure cela par un « rapport signal/bruit » : plus il est élevé, plus le procédé résiste aux aléas. À ce rapport s’ajoute une fonction de perte. Pour TAGUCHI, la qualité n’est pas d’être dans les tolérances mais c’est rester au plus près de la cible. Tout écart, même admis par le cahier des charges, engendre un coût pour l’utilisateur, pour l’usage, pour la réputation. Une pièce « seulement dans les clous » n’est pas une bonne pièce ; c’est une pièce qui commence à générer des coûts. Pourquoi c’est précieux, y compris dans le cadre d’une expertise judiciaire ? On pourrait croire que cette méthode est réservée au bureau des méthodes ou à la R&D alors que son intérêt est bien plus large. Pour un industriel, un plan d’expériences bien mené transforme un réglage à tâtons en décision fiable et documentée : on ne « pense », on ne présage plus que tel paramètre est en cause, on le démontre après seulement quelques essais. Pour la fiabilité, la recherche nécessaire de robustesse évite un piège très courant : un produit parfait au laboratoire est en fait défaillant sur le terrain. C’est exactement la limite des essais menés sur éprouvettes idéales : optimiser dans des conditions trop propres, c’est se préparer de mauvaises surprises dès que le réel reprend la main. En expertise judiciaire, la logique est la même à l’envers. Quand une pièce a cassé, il faut retrouver, parmi une foule de causes possibles, celles qui ont réellement pesé. Raisonner « un facteur à la fois » conduit à s’entêter sur une hypothèse alors que penser « plan d’expériences » oblige à hiérarchiser les causes et à traquer leurs combinaisons. C’est une discipline mentale autant qu’une technique éprouvée. Il faut cependant savoir que ce n’est qu’un outil et pas une baguette magique Il faut savoir rester honnête. La force des tables orthogonales, qui est de condenser beaucoup d’information dans peu d’essais, a aussi une contrepartie : certaines interactions se retrouvent « confondues », impossibles à séparer sans essais supplémentaires. La méthode de TAGUCHI, très efficace dans la plupart des cas, a d’ailleurs été discutée : d’autres statisticiens lui préfèrent, pour l’étude fine des interactions, les plans factoriels classiques, mais cela a un coût en euros et en jours voire en mois. Un plan d’expériences ne dispense donc jamais de réfléchir : il faut choisir les bons facteurs, les bons niveaux, la bonne table, et savoir lire ce que les chiffres disent mais aussi ce qu’ils occultent. En conclusion, l’esprit demeure, et c’est lui qui compte : mieux vaut quelques essais bien pensés que cent essais accumulés au hasard, voire, pour certains, pas d’essai du tout parce que la décision est prise en dépit des faits qui tordent l’hypothèse privilégiée. Si

Le mot est trompeur. « Inoxydable » ne veut pas dire « qui ne rouille jamais » — il veut seulement dire « qui résiste bien à la corrosion, dans les conditions pour lesquelles il a été choisi ». La nuance a l’air mince ; elle explique pourtant la plupart des désordres que l’on me confie. Une peau invisible qui fait tout le travail Un acier inoxydable n’est pas protégé parce qu’il serait un métal noble — il ne l’est pas. Il l’est parce qu’il se recouvre spontanément d’un film d’oxyde de chrome extrêmement mince, de quelques nanomètres, invisible à l’œil. Cette « peau » se reconstitue toute seule au contact de l’air, à condition qu’il y ait assez de chrome (au moins 10,5 %) et un peu d’oxygène. Tant qu’elle est intacte, l’acier tient. Le jour où on la perce localement… et qu’elle ne parvient pas à se refermer…, la corrosion commence, là, en cet endroit précis. Ce qui perce cette peau… Trois familles d’agresseurs sont les principaux ennemis de l’acier inox. Les chlorures d’abord, le sel sous toutes ses formes : embruns marins, sel de déneigement, eau de Javel, acide chlorhydrique. L’ion chlorure ne « ronge » pas l’acier au sens courant ; il déstabilise le film passif et ouvre une brèche. Une fois la piqûre amorcée, elle s’entretient toute seule, creusant son propre nid. Les acides ensuite. On croit souvent que seul l’acide chlorhydrique attaque l’inox. C’est faux : des acides forts sans le moindre chlorure — sulfurique, phosphorique, certains détartrants et décapants — dissolvent eux aussi le film protecteur. C’est pourquoi les fabricants d’équipements en inox proscrivent, dans leurs notices, aussi bien le chlore que les produits acides. Les dépôts et la contamination, enfin. Sous un joint, un dépôt de calcaire ou une simple crasse, l’humidité stagne et se charge : c’est la corrosion caverneuse. Et la contamination par du « fer libre » — des particules d’acier ordinaire laissées par un outil, une meuleuse ou une brosse métallique — qui rouillent en surface et amorcent l’attaque, comme une écharde qui s’infecte. Bien choisir, bien entretenir Tous les inox ne se valent pas. Un 304, très courant, résiste bien en ambiance ordinaire mais reste sensible aux chlorures ; Un 316, qui contient du molybdène, tient beaucoup mieux en bord de mer ou en milieu chloré ; Un 430, sans molybdène, est le plus économique mais le plus vulnérable aux piqûres. Choisir la bonne nuance, c’est déjà éviter la moitié des ennuis. L’entretien fait le reste. Trois réflexes suffisent le plus souvent : bannir les produits chlorés et les décapants acides sur l’inox et à sa proximité ; rincer abondamment à l’eau claire après tout nettoyage ; et, en cas de contamination ou de première corrosion, décontaminer puis « repassiver » la surface pour lui rendre sa peau protectrice. En guise de conclusion… ce qu’il faut retenir Un acier inoxydable n’est pas indestructible : c’est un métal qui se protège tout seul, tant qu’on ne l’en empêche pas. La plupart des corrosions que l’on découvre ne viennent pas d’un défaut du métal, mais d’un chlorure de trop, d’un acide mal choisi ou d’un geste d’entretien contraire aux règles. Comprendre cette peau invisible, c’est comprendre presque toute la corrosion de l’inox.