Caractérisation par courants de Foucault des propriétés du lit de poudre métallique pour la Fabrication Additive

Sujet de thèse SL-DRT-18-0833

Le CEA LIST développe des méthodes de contrôle non destructif (CND) par courants de Foucault (CF) pour différents secteurs industriels tels que l’aéronautique, le pétrole ou le nucléaire. Dans ces domaines, la fabrication additive (FA) métallique connait un essor important. Notamment pour structurer la recherche dans ce secteur, la plateforme « Additive Factory Hub », localisée au CEA de Saclay, a été créée et inaugurée en fin d’année 2017.
Parmi les procédés utilisés en FA, ceux basés sur l’utilisation d’un lit de poudre désignés sous l’acronyme PBF (Powder Bed Fusion) apparaissent comme les plus prometteurs pour la réalisation de pièces complexes au standard de qualité des industriels les plus exigeants, aéronautique ou médical par exemple. Il subsiste cependant un besoin de caractériser et de contrôler in situ la qualité de mise en couche avant le passage de la source de chaleur, qui représente un enjeu majeur pour l’atteinte des performances attendues.

Les méthodes actuelles utilisées pour le contrôle des poudres, telles que la diffractométrie des rayons X, la granulométrie laser ou la microscopie électronique à balayage, sont mal adaptées à la caractérisation in situ de couches minces de ces matériaux représentatives d’une configuration PBF. L’objet de ce sujet de thèse est de mettre en œuvre une méthode de monitoring de qualité des lits de poudre par courants de Foucault via les mesures de conductivité avant la fabrication de pièce.

Le doctorant contribuera au développement du contrôle de la mise en couche pour les procédés PBF. Il s’investira notamment dans l’optimisation de capteurs à courants de Foucault et des fréquences de travail associées pour assurer les mesures de conductivité sur les lits de poudres. Ces optimisations seront menées par simulations en se basant sur les modèles théoriques développés dans le département. Le doctorant procèdera à l’évaluation expérimentale des capteurs conçus et à leur intégration dans une machine réelle. Des algorithmes de traitement de signal feront également l’objet de développements.

Pour mener à bien ce travail de thèse, des connaissances en électromagnétisme, en instrumentation et en électronique sont souhaitées. Une compétence de base en science des matériaux, et en particulier sur les poudres, serait appréciée.

Vous souhaitez 
postuler à une thèse ?

Send this to a friend