Stage ingénieur ou master en fabrication additive "Analyse quantitative des éjectas produits en fusion laser lit de poudre "

Réf. 1048462 - publié le 29 octobre 2024

Informations générales

Missions

ONERA vous propose une offre de stage dans les domaines Sciences, technologies, Agroalimentaire, Bâtiment, travaux publics, génie civil, Design industriel,... à Châtillon.

Ce sujet de stage s’inscrit dans le cadre de deux projets parallèles, le projet Robust-Alu2 de la
plateforme AFH (Additive Factory Hub) et le projet ANR IMMAFUSE sur l’analyse 3D in situ des défauts se
formant lors de la fabrication par fusion laser. L'objectif est de reproduire sur bancs instrumentés les
conditions de fabrication industrielles afin de maîtriser les fabrications L-PBF (Laser powder bed fusion) avec
une bonne compréhension des phénomènes thermiques, thermomécaniques et métallurgiques et physico
chimiques dans des conditions sévères de gradients thermiques et de vitesses de solidification.
Les phénomènes hydrodynamiques intervenant lors de la fusion laser des alliages métalliques peuvent être
à l’origine d’une croissance de divers défauts (éjectas, porosités) lors des lasages à forte puissance et
grande vitesse. Une thèse précédente avait permis de développer un code (SPAM2) pour quantifier le
nombre et les trajectoires des éjectas qui peuvent avoir un effet néfaste en retombant sur le lit de poudre.
Ces travaux avaient permis de récolter des résultats qualitatifs encourageants sur la réduction du nombre
d’éjectas pour certaines conditions opératoires, grâce à diverses mesures (nombre, vitesse, trajectoire des
éjectas) à partir de vidéos et de leur traitement avec l’outil SPAM2.
Ces travaux menés en collaboration avec le laboratoire PIMM de Arts et Métiers ParisTech, avaient été
réalisés en utilisant un banc expérimental à faisceau laser fixe et platine mobile, ce qui facilitait l'acquisition
via deux caméras en les fixant dans le repère du laser. Cependant, pour être plus représentatif des conditions
de fabrication industrielles et pouvoir à terme implémenter ce dispositif de contrôle in situ dans des machines
commerciales, il est important de développer cette technologie dans le cas d’un laser qui se déplace, ce qui
nécessite plus de corrections, principalement dues à la projection de la zone de travail sur le capteur de la
caméra et au déplacement du laser.
L’objectif du stage sera ainsi de développer le code SPAM2 pour l’adapter à un faisceau mobile, soit en
partant directement de vidéos disponibles soit en effectuant des vidéos représentatives des trajectoires des
éjectas à partir d’un banc à faisceau mobile. Le laboratoire PIMM possède une expérience de plusieurs
années sur la technologie L-PBF et une expertise reconnue plus particulièrement dans le domaine de
l’interaction laser-matière. Pour ce stage, le PIMM mettra à disposition les bancs nécessaires pour les études
d’interaction laser - matière. L’alliage concerné sera principalement l’alliage d’aluminium Aheadd®CP1 (noté
CP1) développé par Constellium.

Profil

Dernière année d'école d'ingénieur ou master en matériaux

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Nom du recruteur : Davoine cecile