Présentation de la société : SAFRAN
Safran est un groupe international de haute technologie opérant dans les domaines de l'aéronautique (propulsion, équipements et intérieurs) , de l'espace et de la défense. Sa mission : contribuer durablement à un monde plus sûr, où le transport aérien devient toujours plus respectueux de l'environnement, plus confortable et plus accessible. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie 100 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 27, 3 milliards d'euros en 2024, et occupe, seul ou en partenariat, des positions de premier plan mondial ou européen sur ses marchés.Safran est la 2ème entreprise du secteur aéronautique et défense du classement « World's Best Companies 2024 » du magazine TIME.
Missions
Safran Additive Manufacturing Campus rassemble les moyens de R&D et de production pour la fabrication additive métallique au sein du groupe Safran. Ces moyens comprennent notamment le procédé de fusion laser sur lit de poudre (LPBF) .
Safran souhaite utiliser ce procédé pour la fabrication de textures monocristallines en superalliage base Nickel. Les pièces monocristallines constituent les parties chaudes de la turbine et sont traditionnellement fabriquées par fonderie à cire perdue.
La maîtrise de la texture en LPBF passe par celle des gradients thermiques et in fine de la forme du bain de fusion.
L'objectif principal de la thèse est de comprendre et maitriser le lien entre conditions thermiques, microstructures et structures de grains en utilisant comme principal levier la mise en forme de faisceau (MEF) . La distribution spatiale de puissance au sein d'un spot laser est généralement gaussienne, ce qui n'est pas idéal pour une croissance dirigée et homogène. Différentes technologies pour la MEF existent néanmoins (DOE, combinaison de faisceaux, double cœur) permettant d'obtenir des zones fondues plus propices à la formation d'une forte texture. Il conviendra donc d'étudier le potentiel de ces différentes technologies en utilisant des machines LPBF de taille croissante (du banc expérimental à la machine semi-industrielle) et pour des géométries de complexité croissante (du mono-cordon au démonstrateur de pièce en passant par l'éprouvette) .
Dans un second temps, l'objectif de la thèse sera d'évaluer les effets de traitements thermiques sur la matière brute de fabrication, ce qui amènera d'autres problématiques métallurgiques, notamment la limitation des contraintes résiduelles et la recristallisation. Les propriétés mécaniques à haute température (traction, fluage) seront également caractérisées.
La thèse sera en forte interaction avec d'autres thèses numériques sur ce sujet.
Profil recherché
Le(la) doctorant(e) sera basé(e) au laboratoire PIMM (Arts et Métiers, Paris) puis à l'institut P' (Université de Poitiers) pour les essais mécaniques en fin de thèse. Des séjours ponctuels seront à prévoir à Safran Additive Manufacturing Campus (Le Haillan, France) .
Fort intérêt pour le travail expérimental, l'instrumentation et les procédés de fabrication additive, notamment LPBF.
Connaissances en métallurgie, en mécanique et en physique des lasers. Des connaissances sur les superalliages et les méthodes de caractérisation (MEB, EBSD, DRX) seront appréciées.