Fiche de : CONVERT Laura

PhD Project : Experimental and numerical studies of laser textured metallic surfaces

Projet de thèse :
Maîtrise des propriétés de surface après structuration laser – approches expérimentale et numérique

Devant le potentiel important que représentent aujourd'hui les traitements de surface et compte tenu des fortes pressions imposées par les réglementations environnementales, le développement de nouvelles techniques de préparations de surfaces au moyen d'outils laser présentent de réels atouts. Néanmoins, si de tels procédés ont d'ores et déjà démontré de nombreuses possibilités en particulier d'un point de vue décapage et préparation de surface, un élargissement des capacités de traitements s'impose avec en particulier le développement vers de nouveaux secteurs d'activités. Pour pouvoir prétendre en effet à de nouvelles applications industrielles en s'inscrivant dans une démarche respectueuse de l'environnement avec réduction des résidus (résidus de sablage, retraitement des solvants employés lors du dégraissage), augmentation des durées de vie des pièces, une poursuite des travaux d'analyses s'impose pour garantir le niveau de maîtrise du processus. Ainsi, bénéficiant des avancées technologiques des lasers et des outils de caractérisation, il semble possible de développer des opérations de traitement de surface plus "propres" et présentant de nouvelles propriétés fonctionnelles jusqu'alors inconnues. Pour ce faire, divers niveaux d'analyses des surfaces doivent être envisagés mettant en évidence : - les caractéristiques morphologiques et chimiques, - l'état structural sur des épaisseurs submicroniques, - l'état mécanique d'un point de vue contraintes résiduelles. Le travail expérimental sera ensuite complété par une modélisation à l'échelle atomique par dynamique moléculaire. Après modélisation de l'impact laser en surface, la dynamique de création de l'impact sera estimée et les perturbations thermiques et mécaniques par analyse du profil de température et des champs de contraintes seront évaluées.

PhD Project :
Control of surface properties after laser structuring - experimental and numerical approaches

In the context of strong pressure imposed by environmental regulations and where surface treatments represent a high potential, the development of new technologies for preparing surface through laser tool offer significant opportunities. Such processes have already shown many advantages especially from stripping and preparing surfaces perspectives, but many developments in surface treatments need to be improved into new lines of business. In order to develop new industrial applications while being compliance with environment regulations (i.e. residue reduction, increase in lifetimes of parts,...), a deep analytical work is necessary to ensure the proficiency level of the process. Benefiting from technological progress of laser and characterization tools, it seems to be possible to develop "cleaner" surface treatment operations with new functional properties. To that end, various levels of surface analysis need to be considered : - morphological and chemical characteristics - structural condition over submicron thicknesses - mechanical condition from residual stress perspective The experimental work will be completed with a modelling on the atomic scale, by molecular dynamics. After modelling the impact of laser on surface, the dynamic of the creation of the impact will be estimated. Then, thermal and mechanical disturbances will be evaluated thanks to the analysis of temperature curve and stress fields.

CV laura convert 2020