Doctorat (H/F) en sciences des matériaux : Influence de revêtements nivelants sur le comportement en fa

Sujet de thèse :
Ce sujet de thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR X-FA2023 (ref : ANR-23-CE51-0013), porté par un consortium de deux laboratoires de recherche, le Laboratoire d'Étude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux (LEM3) à Metz, le Laboratoire de Génie de Production de l'ENIT (LGP-ENIT) à Tarbes, et la société AML Innovation à Norroy-Le-Veneur. La fabrication additive (FA) est une technologie révolutionnaire dans les processus de fabrication modernes qui a trouvé un large éventail d'applications dans de nombreux secteurs : l'automobile, l'aérospatiale, la médecine et au-delà…Cependant, bien que la FA ait ouvert une nouvelle ère d’opportunités, elle n’est pas sans challenges. Les irrégularités de surface telles que les particules partiellement fusionnées, l'effet « d'escalier » lié à la stratification des couches d’impression, l’hétérogénéité des substrats imprimés, l’anisotropie des structures, les fissures et les vides détériorent les performances mécaniques, la résistance à la fatigue et favorise la corrosion et l'usure prématurée des composants. Face à ce qui constitue les limites de ce procédé, des post traitements ont été développés pour en atténuer les effets et augmenter les performances de ces structures imprimées. Les technologies dites « par ablation de surface » ont largement été étudiées et développées. Nous parlons ici de grenaillage, de polissage mécanique et électrochimique, ainsi que de leur combinaison dans le cadre de traitements hybrides, qui consistent en l'élimination de la couche supérieure de la surface. Cependant, ces méthodes ne sont pas adaptées/applicables aux pièces aux formes complexes, nécessitent un temps de traitement long, entraînent une finition de surface non uniforme, une contamination des canaux internes peut se produire et ne répondent pas au cahier des charges environnemental actuel.
Cette étude propose une technologie alternative pour le post-traitement des pièces métalliques, issues de fabrication additive. Cette technologie disruptive de revêtement est basée sur l’utilisation de « slurry » - une suspension à base liquide contenant de la poudre de métaux ou d’alliages métalliques. Cette méthode de revêtements présente de nombreux avantages (Fonctionnalisation des surfaces, Revêtement de cavités de morphologies complexes et de petites tailles, Effet lissant, Obturation de cavités internes en liaison avec la surface, Piège les particules détachables) Compte tenu de ces caractéristiques, il est fortement pressenti une amélioration des caractéristiques en fatigue des pièces obtenues par FA.
Contexte :
Vous serez inscrit(e) à l’école doctorale de l’Université de Lorraine (Chimie - Mécanique - Matériaux- Physique: C2MP) et accueilli(e) au sein du LEM3 à Metz et vous bénéficierez d’un contrat doctoral CNRS, une partie de votre travail de thèse s'effectuera au sein de AML Innovation (à moins de 20 minutes du LEM3).