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 76 800 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 15,3 milliards d'euros en 2021, et occupe, seul ou en partenariat, des positions de premier plan mondial ou européen sur ses marchés. Safran s'engage dans des programmes de recherche et développement qui préservent les priorités environnementales de sa feuille de route d'innovation technologique.
Safran est classé 3ème meilleur employeur mondial dans son secteur par le magazine Forbes en 2021.
Safran Ceramics est le centre d'excellence de Safran sur les matériaux composites haute température. De la recherche amont à la production, la société développe des technologies céramiques avancées. Optimisation de l'Orientation des Fibres dans la Fabrication Additive de Composites à Matrice Céramiques (CMC) à Fibres Courtes : Approche Multi-Échelle et Contrôle Numérique.
La fabrication additive offre de nouvelles possibilités pour la création de composites de type CMC à fibres courtes, avec des propriétés mécaniques et thermiques améliorées. Ce projet de thèse vise à explorer les méthodes de contrôle de l'orientation des fibres lors de la dépose, sur des systèmes de fabrication additive par voie fondue type FFF (Fused Filament Fabrication) ou FGF (Fused Granulate Fabrication). Les développements seront menés sur des systèmes multi-axes permettant d'optimiser les stratégies de fabrication visant à optimiser les performances des pièces obtenues. En adoptant une approche multi-échelle, nous proposerons une étude intégrée allant de la simulation numérique des trajectoires de dépose à l'analyse physique de l'orientation des fibres dans le jonc de matière déposé.
Fabrication additive multi-axe : Optimiser les solutions matérielles et logicielles pour travail de matériaux CMC fibres courtes.
Les objectifs de l'étude sont :
- Modélisation Numérique : Développer des modèles numériques pour simuler la dépose de matière en tenant compte de l'orientation des fibres selon les différentes trajectoires de dépose.
- Contrôle de l'Orientation des Fibres : Étudier les mécanismes influençant l'orientation des fibres durant le processus de dépose, en mettant en place des stratégies de contrôle adaptatif basées sur la rétroaction en temps réel des paramètres de dépose.
- Analyse Multi-Échelle : Évaluer l'impact des paramètres de procédé à l'échelle du jonc de matière déposé (viscosité, vitesse de dépose, température) sur l'orientation des fibres et, par conséquent, sur les propriétés macroscopiques du matériau final.
- Validation Expérimentale : Conduire des expériences de fabrication additive pour valider les modèles numériques, en utilisant des techniques d'imagerie à haute résolution pour observer et quantifier l'orientation des fibres dans les échantillons fabriqués.
- Caractérisation des Propriétés : Analyser les performances mécaniques et thermiques des composites obtenus en fonction de l'orientation des fibres, à l'aide de tests standardisés.
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