ICB-LERMPS recherche en urgence un doctorant

Suite à un désistement de dernière minute, ICB LERMPS recherche un candidat pour une thèse sur l'évaluation et l'optimisation des impacts environnementaux des procédés de fabrication additive métallique.

" EVALUATION ET OPTIMISATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES PROCEDES DE FABRICATION ADDITIVE METALLIQUE"

https://lermps.utbm.fr/these-environnement-et-fabrication-additive/

Contexte du projet :

La fabrication additive métallique (« Metal Additive Manufacturing » MAM) connaît un essor croissant grâce à une diversification des applications et des fonctionnalités ainsi qu’à ses gains en productivité et en compétitivité. L’équipe de recherche ICB/PMDM de l’Université de Technologie de Belfort-Montbéliard (UTBM) dispose justement de différentes machines de fabrication additive métallique comme la fusion laser sur lit de poudre ou encore la projection cold-spray. Par ses nombreuses collaborations industrielles, différents secteurs sont visés comme : (a) l’aéronautique et le spatial (b) le biomédical (c) l’horlogerie. Pour chacun des secteurs, la fabrication additive se révèle pertinente en comparaison aux procédés soustractifs traditionnels notamment pour (a) la réalisation de pièces de géométrie complexe pour l’allégement des structures, (b) la réalisation en série unique de pièces(c) l’optimisation des rendements matière des procédés pour des matériaux onéreux. Si la viabilité économique de tels procédés a d’ores et déjà été démontrée, les impacts environnementaux sur le cycle de vie complet des produits restent à affiner et à systématiser. Gonçalves et al [2] ont étudié les coûts et les impacts environnementaux de la fabrication additive métallique dans le secteur de l’aéronautique comparativement à des moyens de production soustractifs. Un gain financier de 33% a été démontré avec une réduction de près de 60% des impacts environnementaux. Lyons et al [3] ont montré que les prothèses de genou en alliage de titane Ta6V bénéficient grandement de la fabrication additive grâce à un rendement matière de 65% comparativement aux procédés soustractifs présentant un rendement de seulement 15%. La soutenabilité environnementale des pièces produites est donc ici déjà démontrée pour des pièces précises mais sans apporter un outil systématique d’évaluation et d’optimisation.

C’est justement pour répondre à de tels besoins d’ouverture que ce projet de thèse s’inscrit. Le projet Interreg COMPASS (« COMprehensive Production Assessment for Sustainable Systems ») vise en effet à offrir des outils d’aide à la décision pour adresser différents secteurs d’activité de la fabrication additive métallique. Le consortium rassemble des acteurs privés et publics de part et d’autre de la frontière franco-suisse le long de l’arc jurassien. Chaque acteur possède des axes d’expertises complémentaires parmi lesquels la logistique durable et les procédés soustractifs pour la Haute-Ecole d’Ingénierie HE-ARC de Neuchâtel (Suisse), l’analyse de cycle de vie pour le bureau d’étude CEDD basé à Belfort (France), la chaîne de valeur des procédés additifs pour l’UTBM (France), l’économie circulaire pour Go-Circular (Suisse). Les livrables du projet tel qu’un outil d’aide à la décision pour l’aide au choix de procédé ainsi que l’optimisation environnementale seront directement adressés par le projet de thèse proposé.

Contenu de l’activité :

Les travaux conduits à travers cette thèse ont trois objectifs majeurs :

• Mesurer et systématiser les relevés de consommation énergétique et de rendement matière sur l’ensemble de la chaîne de valeur des procédés additifs et soustractifs.
• Optimiser la chaîne de valeur de la fabrication additive métallique. Des évolutions sur les atomiseurs de métaux et les machines de fusion Laser devront être apportées afin de minimiser les impacts environnementaux.

Le (la) candidat(e) évoluera dans un laboratoire de recherche à la pointe de l’état de l’art sur la fabrication additive (ICB/PMDM, https://icb.cnrs.fr ; https://lermps.utbm.fr) et devra interagir avec des partenaires privés locaux du Nord Franche-Comté (CEDD, BV Proto), nationaux pour les secteurs de l’aéronautique et Suisses pour le secteur horloger. Les résultats obtenus seront valorisés à travers des publications scientifiques et conférences internationales. Ils devront également soutenir le développement d’enseignements de formation continue et universitaire portés par l’UTBM et la HE-ARC en offrant des cas d’études concrets.

Profil recherché :

• Le (la) candidat(e) devra être diplômé d’un master ou d’une école d’ingénieur avec comme spécialité les procédés de fabrication métalliques.
• Le (la) candidat(e) devra avoir un intérêt pour les problématiques environnementales liées à la production de pièce métalliques à haute valeur ajoutée. Il (elle) devra interagir facilement avec différents interlocuteurs.

Contacts :

• Olivier Marconot, Département Procédés Métallurgiques, Durabilité, Matériaux,

Maître de Conférences des Universités – Section CNU 62

UTBM Sevenans -Pavillon S – S205, Tél. +33 (0)3 84 58 30 57,

Olivier.Marconot@utbm.fr

• Sophie Costil, Département Procédés Métallurgiques, Durabilité, Matériaux,

Professeur des Universités – Section CNU 28

UTBM Sevenans -Pavillon S – S303, Tél. +33 (0)3 84 58 32 35,

Sophie.Costil@utbm.fr