Stage - Caractérisations des Propriétés de Matériaux Obtenus par Fabrication Additive H/F Safran

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.