Stage - Caractérisations des propriétés de matériaux obtenus par fabrication additive F/H - 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 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.

Descriptif mission

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). Les pièces obtenues par LPBF présentent une rugosité de surface, une microstructure et une population d'indications qui leur sont propres et qui influent sur leurs propriétés mécaniques, notamment en fatigue. Caractériser les propriétés de ces matériaux reste un défi technologique et scientifique majeur. L'objectif de ce stage est d'étudier et de définir la stratégie de caractérisation des matériaux LPBF, avec pour ambition de : qualifier finement le procédé et les matériaux, générer des jeux de données adaptés aux exigences de sécurité et de durabilité, en déduire des valeurs utilisables en conception (design values) avec un niveau de confiance suffisant pour la certification des pièces F.A. Le stage sera partagé entre des activités expérimentales (caractérisations métallurgiques, caractérisations mécaniques) et théorique (statistiques, modélisation). Les activités s'articuleront autour de 3 thèmes : 1/ Qualification du matériau Démonstration de la robustesse du procédé Nécessité d'un procédé stable et reproductible (machines qualifiées IQ/OQ/PQ, spécifications de poudre et paramètres de fabrication). Identification et maîtrise des sources de variabilité : Lots de poudre (fabricant, composition, recyclage) Orientation dans le volume de construction (X, Y, Z) Spécificités du procédé AM (KPV key process variables) Écart d'un cycle de construction à l'autre et d'une machine à l'autre Variations liées aux post-traitements thermiques ou mécaniques Constitution d'un plan d'essais couvrant ces variations, avec traçabilité du pedigree des éprouvettes. 2 / Élaboration des admissibles matériaux Identification des propriétés statistiques (module, limite d'élasticité, résistance à la traction…) établies sur des éprouvettes usinées ou conformément aux normes et procédures. Cela inclut les essais de fatigue (HCF et LCF). Caractéristiques AM à prendre en compte : porosité résiduelle, défauts de fusion, microstructure orientée, rugosité de surface, contraintes internes, effets de traitement thermique et traitement de surface. 3 / Développement des « Design Values » Application de coefficients de sécurité (scale factors) ou de décotes aux valeurs moyennes/statistiques pour tenir compte : des géométries réelles (parois fines, épaulements, zones d'interface) de l'état de surface (usiné, sablé, chimique…) de l'environnement (température, corrosion, tribologie…) Validation par pyramide des essais : Coupons normalisés Éprouvettes intégrant des détails de conception (notches, trains de chargement complexes) Pièces complètes ou sous-ensembles Utilisation de l'approche famille de pièce : élargissement aux pièces similaires pour mutualiser les essais et les données.

Fort intérêt pour le travail expérimental comme numérique et les procédés de fabrication additive, notamment LPBF. Connaissances en mécanique des matériaux impératives. Des connaissances sur la métallurgie et les méthodes de caractérisation seront appréciées.