Doctorat Thèse - Analyse et Modélisation de la Rectification de Cmc à la Meule en Diamant H/F - 69

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.Le sujet de thèse consiste à étudier l'intégrité de surface des pièces CMC en lien avec les procédés de finition par rectification à l'outil diamant.
La démarche globale vise à maîtriser l'usinage d'une surface complexe en rectification en choisissant la meilleure stratégie de parcours pour l'outil. Cette démarche nécessite l'étude de phénomènes à plusieurs échelles afin d'en tirer le meilleur parti tout en évitant d'emprunter des voies scientifiques insolubles. Cette démarche sera donc menée avec l'objectif de comprendre les verrous techniques identifiés précédemment pour aller vers la maîtrise d'un cas d'application industriel.
Après une étude bibliographique poussée, le/la doctorant-e devra relever les défis scientifiques associés au comportement de ces nouveaux matériaux, et notamment :
- Définir et mettre au point les dispositifs expérimentaux capable d'alimenter et de valider les modèles à développer,
- Établir des modèles adaptés des mécanismes de « coupe » et d'endommagement dans les composites à l'échelle macroscopique, mais également à l'échelle des fibres et du renfort,
- Établir et modéliser les cas de chargement des surfaces générées sous l'effet des arêtes de coupe,
- Faire le lien entre les paramètres du procédé, des outils et des matériaux via un démonstrateur.

L'étude propose de développer la compréhension des mécanismes de coupe dans le composite en lien avec la stratégie d'usinage et avec l'intégrité de surface. Cette compréhension des phénomènes mis en jeu sur les arêtes des grains de la meule pourra aussi permettre de prédire l'usure (modèle descriptif) en fonction des paramètres opératoires. Dans un second temps, des modèles permettront d'associer les effets de l'usure et des conditions de coupe sur la géométrie et l'intégrité de surface générée lors de l'usinage de surface complexe.
Pour cela, des approches expérimentales fortement instrumentées seront mises en place spécifiquement pour établir et valider des modèles phénoménologique (voir numériques). L'étude s'appuiera en partie sur des moyens d'instrumentation déjà développés au laboratoire (efforts, vibrations, imagerie grande vitesse). De nouveaux dispositifs, ainsi que des méthodologies de mesures novatrices dans leur application à l'usinage seront développés pour observer in-situ le comportement du composite sous les sollicitations thermomécaniques de l'outil.
In fine, l'objectif est de proposer une modélisation adaptée pour garantir l'intégrité de surface des pièces rectifiées. La concrétisation de la démarche se fera par la mise en application sur une surface complexe modèle (quasi application de SAFRAN), permettant de valider les outils méthodologiques développés lors de l'étude.