Le stage vise à innover dans la fabrication de composants métalliques en combinant deux technologies clés : l’impression 3D par extrusion de matériaux métalliques (Material Extrusion Additive Manufacturing of Metal, MEX) et la pack-cémentation pour améliorer la résistance de surface des pièces. L’extrusion de matériaux métalliques est une technologie de fabrication additive utilisant une pâte métallique pour produire des pièces, permettant d'obtenir des géométries complexes avec une grande précision tout en réduisant les coûts et les risques liés à la manipulation des poudres métalliques. La machine de MEX sera prochainement installée à l’IRFU/DIS, offrant une opportunité unique d'explorer cette technologie. À partir d'une pâte métallique, cette approche facilite la production de pièces dites "vertes", qui nécessitent ensuite un frittage pour atteindre leur pleine densité et améliorer leurs propriétés mécaniques. L’intégration de la pack-cémentation renforce davantage les pièces, améliorant leur résistance à la corrosion, à l’usure et aux hautes températures. Ce stage se positionne ainsi comme un projet stratégique pour l'amélioration durable des pièces métalliques, ciblant les secteurs aéronautique, automobile et de l'énergie.

Le stagiaire en Master 2 aura pour mission d’optimiser la fabrication de composants métalliques sur deux aspects principaux : d’une part, comprendre et optimiser l'impression 3D par extrusion de matériaux métalliques pour produire des pièces "vertes", réduisant les coûts et risques liés aux poudres métalliques ; et d’autre part, densifier les pièces vertes par frittage pour renforcer leurs propriétés mécaniques, tout en étudiant la pack-cémentation par dépôt chimique en phase vapeur afin d'améliorer la résistance des pièces dans des conditions d’usure ou de corrosion extrêmes.

Le stage sera organisé en plusieurs phases. La première phase consistera en une prise en main des outils, avec une familiarisation avec l’équipement d'impression 3D MEX et les installations de pack-cémentation, ainsi qu'une formation sur les procédés de post-traitement (déliantage et frittage). La deuxième phase impliquera la conception et la production des pièces vertes, où le stagiaire imprimera des prototypes 3D à différentes échelles, frittera les pièces pour optimiser leur densité et leurs propriétés mécaniques, et analysera les propriétés mécaniques avant et après traitement thermique. La troisième phase sera dédiée à l'application de la pack-cémentation, comprenant des tests de pack-cémentation, l'analyse de l’impact sur les propriétés de surface (résistance mécanique, résistance à la corrosion, etc.) et la comparaison des deux approches de pack-cémentation (post-frittage et in situ). Enfin, la dernière phase consistera en la caractérisation des pièces, avec des tests de dureté, d’analyse de la microstructure et chimique pour évaluer l’efficacité des traitements, ainsi que l'élaboration d'un protocole pour optimiser le processus de pack-

•  Formation en science des matériaux ou en génie des procédés.

•  Intérêt marqué pour la fabrication additive et la caractérisation des matériaux métalliques.

•  Connaissances souhaitées dans les procédés de fabrication métallique.

•  Maîtrise d'outils de conception assistée par ordinateur (CAO).

•  Autonomie et compétences en communication orale et écrite.