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PostDoc pilotage EBM (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UMR8506-PEDROD-001
Lieu de travail : GIF SUR YVETTE
Date de publication : vendredi 17 janvier 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 mars 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2600 euros brut
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Contrat de recherche Post-doctoral pour une durée de 2 ans, dans le cadre d'un projet en collaboration avec d'autrtes universités et l'industrie.

Activités

Contexte :

En fabrication additive métallique, l'un des objectifs principaux est d'optimiser la productivité de la machine en maximisant la vitesse de parcours, ceci quels que soient l'actionneur utilisé et sa source d'énergie associée. Dans ce contexte, un maillon important a trait à la recherche de stratégies de pilotage optimales pour les actionneurs considérés. Des travaux précédents ont permis d'ouvrir des perspectives dans le cadre de procédés SLM (Selective Laser Melting)avec une association galvanomètre comme actionneur de partie opérative et laser comme source d'énergie associée.

Dans le cadre de ce projet de recherche, et afin de réaliser un pilotage à très haute vitesse, on s'intéressera plus spécifiquement au procédé de type EBM (Electron Beam Melting) qui associe canon à électrons pour la source d'énergie et bobine comme actionneur réalisant le pilotage du faisceau d'électrons. Les travaux se focaliseront en particulier sur la commande des courants des bobines, l'intérêt résidant dans la possibilité d'obtenir pour cet actionneur des dynamiques très rapides, ce que ne permettent pas les galvanomètres du procédé SLM.

Problématique :
(Compte tenu des contraintes de confidentialité liées au projet, la description de la problématique est volontairement courte)

Le procédé EBM présente un certain nombre d'avantages par rapport à la technique SLM. Ainsi, l'utilisation d'un canon à électrons permet de faire varier la puissance et le diamètre du faisceau d'électrons, ce qui assure tant le contrôle de l'énergie thermique apportée au lit de poudre que celui de la sélectivité du faisceau. De plus, le pilotage du faisceau étant réalisé par des bobines et non par des éléments mécaniques comme pour le SLM (galvano-scanner), la vitesse de déplacement peut être très élevée.
Par conséquent, cette technologie utilisant une source de plus forte puissance qu'un laser aura pour conséquence de pouvoir augmenter les vitesses de parcours donc la productivité,et l'absence d'inertie mécanique devrait mener à des temps de réponse des bobines beaucoup plus faibles que ceux obtenus avec des galvanomètres. Une partie des gains en vitesse viendra donc de la technologie elle-même.
Mais elle viendra également des stratégies de pilotage développées, sachant que, à la différence des galvanomètres, on ne dispose de mesure ni directe ni indirecte de la position du faisceau.
La première partie des travaux portera donc sur la caractérisation de la chaîne optique du canon et l'obtention de cette information, soit à partir de la mesure d'autres signaux caractéristiques, soit à partir de l'information issue d'un modèle qu'il s'agira de déterminer et dont il faudra en identifier les paramètres.
La deuxième partie portera sur l'optimisation des calibrations statique et dynamique du système et le calage des paramètres pour avoir une représentativité entre la simulation et les tirs réels. L'utilisation, entre autres, de l'analyse des électrons rétrodiffusés (technique du microscope électronique) permet d'avoir une image précise des zones fondues.
La troisième partie des travaux se focalisera sur l'élaboration et la validation de lois de commande en vue :
- d'atteindre des performances très élevées en termes de dynamique des bobines, ainsi que la détermination de l'électronique associée nécessaire à la commande de ces bobines afin d'augmenter les débits de fusion du procédé et la répartition optimale de l'énergie impactant la qualité matériau ;
- d'améliorer la précision des tirs et la fidélité du suivi de trajectoire en vue d'améliorer la qualité géométrique et les états de surface des pièces réalisées.

Compétences

Nous recherchons un(e) candidat(e) ayant tout ou partie des compétences suivantes :
- commande numérique de machine-outil : modélisation et pilotage d'une chaine électromécanique
- théorie des asservissements
- environnement de développement Matlab, C/C++, Python
- intégration, expérimentation et validation sur plateforme de test industrielle
- capacités d'analyse, synthèse, d'autonomie, esprit innovant et prise d'initiative
- capacité à travailler en équipe au sein d'un projet collaboratif
- aptitude à communiquer aussi bien à l'oral qu'à l'écrit (en français et anglais)

Contexte de travail

Les recherches seront principalement menées au L2S, mais pourront inclure également des actions sur une machine équipée d'un canon à électrons présente au LPGP (Laboratoire de
Physique des Gaz et des Plasmas) à Orsay. Elles feront enfin l'objet d'échanges avec d'autres doctorants sur des sujets connexes.

Informations complémentaires

Candidature : faire parvenir
- un CV
- une lettre de motivation
- les relevés de notes du cursus de master et/ou d'ingénieur
- les rapports de rapporteurs de la thèse ainsi que le rapport de soutenance de thèse
- deux lettres de recommandation
- les coordonnées de deux personnes référentes.

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