Thèse CIFRE,  »Brochage Grande vitesse dans l’acier inoxydable AISI410 pour application nucléaire » F/H

Le poste proposé est celui d’un doctorant pour une durée de trois années en contrat CIFRE.

La thèse se déroulera en partenariat avec le LTDS, essentiellement à l’école Central Lyon – ENISE avec des déplacements occasionnels sur les sites FRAMATOME.

CONTEXTE 

Le procédé de brochage est une application historique pour la construction des générateurs de vapeur. Environ 10 000 trous sont percés et brochés sur chaque disque de plaque support de tube pour générer un maximum d’échange thermique entre la boucle primaire et la boucle secondaire. La géométrie du profil est obtenue au passage de l’outil. Le processus est instrumenté pour surveiller la force de coupe et éviter les dommages dus à l’usure ou à la rupture de l’outil. Ce processus est soumis au contrôle continu afin de maitriser la qualité du trou et la déviation du processus.

La broche est un outil spécialement développé et personnalisé pour l’application FRAMATOME pour créer une forme trifoliée ou quadrifoliée. La machine-outil est spécialement dédiée à cette application.

Le procédé a été continuellement amélioré depuis 2016 pour atteindre le nouveau niveau de qualité client en matière de rugosité et de précision géométrique. L’aide de la communauté scientifique a clairement contribué à ce succès avec les travaux de D. Fabre (2013-2016) – Mécanismes de coupe induits par le brochage d’un acier inoxydable ferrito-martensitique . Des études expérimentales réalisées en laboratoire sur banc d’essais instrumentés ont permis de lever les verrous scientifiques avant la validation industrielle.

Cette application doit maintenant être mise à jour et produire en série les future chaudière type EPR2 (Réacteur à eau pressurisée) et les nouveaux SMR (Small Modular Reactor).

OBJECTIF GENERAL 

La nouvelle thèse se concentre sur le brochage à grande vitesse de l’acier inoxydable AISI410.

Le doctorant devra répondre aux objectifs scientifiques fixés conjointement par le directeur de thèse et l’encadrement scientifique de FRAMATOME

• Mise en œuvre d’un protocole d’essais scientifique sur banc instrumenté en laboratoire : Coupe avec arête élémentaire complexe, observation par caméra rapide et thermique, mesure d’effort par dynamomètre 3 axes
• Compréhension des mécanismes thermomécaniques de la coupe à grande vitesse : paramètre de coupe influents, contraintes de cisaillement induites en zones primaire et secondaire, écoulement viscoplastique de la matière et distorsion thermiques
• Prédiction de l’intégrité matière en configuration trifolié : Simulation numérique des contraintes appliquées en zone de cisaillement tertiaire, état de surface et contrainte résiduelles bidirectionnelles

Participations actives à la communauté scientifique : conférence, publication et travail en réseaux

Le doctorant devra également répondre aux objectifs industriels fixé par l’ingénieur application FRAMATOME

• Qualification expérimentale du nouveau procédé sur un équipement industriel mono-broche échelle 1 : instrumentation et monitoring du procédé, pilotage des plans d’expérience, prélèvement d’échantillons pour analyse en laboratoire, prise en compte de l’usure outil et des impacts vibratoire
• Définition des nouvelles exigences pour le déploiement industriel de la technologie sur un équipement multibroches de grande capacité : veille technologique, prédimensionnement et protocole de qualification
• Mise au point des nouveaux outils : accompagnement scientifique et conseils auprès des fabricants d’outil coupant européens

Maintenant, la production exigera encore plus de performances et de fiabilité.

Profil

• Ingénieur en mécanique orienté usinage,
• Curiosité et attrait pour la démarche scientifique,
• Capacité à s’adapter à tous types d’interlocuteurs,
• Rigueur, autonomie et forte implication personnelle,
• Capacité d’écoute,
• Capacité à travailler en équipe,
• La connaissance de la chaine CFAO notamment le logiciel CATIA V5 (ou équivalent) et le langage CN Siemens serait un plus.
• Anglais courant

Le poste est basé à Saint-Marcel (établissement soumis à enquête administrative).

Spécialité : P2 - Méthodes et soutien de production

Niveau d’études min requis Bac+5

Lieu : France, Bourgogne-Franche-Comté, Saône et loire (71), Saint Marcel

Déplacements : Occasionnels

Niveau d’emploi : Ingénieur & Cadre

Poste soumis à enquête administrative : Oui

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