Thèse CIFRE avec SAFRAN

Interview avec Aniclelson Alves de Moura, doctorant au laboratoire LAMPA (Laboratoire Angevin de Mécanique, Procédés et innovAtion) qui effectue une thèse CIFRE avec l'etnreprise SAFRAN.

Présentation de ton sujet de thèse

Mon sujet de thèse s’intitule « Impact des traitements thermochimiques sur la tenue en fatigue des dentures d’engrenage : compréhension des mécanismes et modélisation associée ». Les engrenages sont des composants mécaniques soumis à des régimes de fatigue en très grand nombre de cycles, pouvant atteindre 107 de cycles en quelques heures de fonctionnement dans un moteur d'avion. Les défaillances les plus courantes résultent de : L’usure, des impacts, ou de la fatigue de flexion en pied de dent. Mon travail se se concentre sur ce dernier point.

Dans l’industrie, pour améliorer la tenue en fatigue, des traitements thermochimiques (TTCh) sont souvent appliqués aux engrenages. Ces traitements induisent des gradients de propriétés, tels que : contraintes résiduelles, dureté, composition chimique et microstructure. Cependant, dans certains cas, la combinaison des TTCh, du matériau et des sollicitations appliquées peut engendrer un comportement bimodal.

La bimodalité en fatigue se caractérise par une variabilité de la durée de vie, causée par une compétition entre différents mécanismes d’amorçage des fissures. De manière générale, l’objectif principal de ma thèse est : De confirmer l’existence ce comportement bimodal dans une nouvelle nuance d’acier, de caractériser et quantifier les effets des différents gradients de propriétés générés par les TTCh et de proposer une modélisation en fatigue adaptée à cette problématique.

Pourquoi avoir fait une thèse ?

C'est l'opportunité de rechercher et de développer/créer quelque chose d'unique qui, même à petite échelle, peut être utile et avoir un impact sur le développement de la société. Une thèse représente une opportunité unique de transformer la curiosité intellectuelle en contributions concrètes à la science et la technologie. C’est également un défi qui permet de développer nos compétences personnelles et professionnelles, tout en ouvrant des perspectives de carrière exceptionnelles. La thèse constitue une première étape dans le domaine de l'enseignement, car elle offre aux doctorants l'opportunité de dispenser des cours liés à leur sujet de recherche. Pour quelqu'un qui aspire à devenir enseignant à l'avenir, cette étape est très importante.

Quels sont tes objectifs de recherche/de résultats ?

L’objectif général de mon travail est de confirmer l’existence d’un comportement bimodal dans la durée de vie d’une nouvelle nuance d’acier, soumis à la fatigue de flexion en pied de dent. Par ailleurs, il vise à caractériser et quantifier les effets des différents gradients de propriétés générés par les traitements thermochimiques (TTCh), ainsi qu’à proposer une modélisation en fatigue adaptée à cette problématique.

En termes de résultats attendus, le travail cherche à :

• Identifier les facteurs (combinaison acier/TTCh, état de surface, type de chargement) qui influencent la durée de vie dans les différents régimes de fatigue ;
• Comprendre le comportement des matériaux traités thermochimiquement à très grandes durées de vie ;
• Découpler l’effet des gradients de propriétés sur la durée de vie en fatigue ;
• Déterminer la taille critique des défauts que pouvant entraîner une diminution de la tenue sous sollicitations de fatigue ;
• Étudier la cinétique de propagation des fissures de fatigue en présence de gradients de propriétés et de contraintes mécaniques.

Pourquoi avoir choisi SAFRAN pour ta thèse ?

Au Brésil, ma formation de base est l’ingénierie aérospatiale. Depuis que j’ai décidé de venir en France pour un double diplôme en génie mécanique, j’avais déjà pour objectif de réaliser au moins un stage chez SAFRAN. C’est l’une des plus grandes entreprises de l’industrie aéronautique et une référence majeure en matière de recherche et d’innovation. Elle représente une source d’inspiration et constitue une ambition de carrière pour la plupart des personnes qui aiment l'industrie aéronautique.

Travailler chez SAFRAN me semblait être une opportunité unique de mettre en pratique mes connaissances dans mes domaines d’étude et une ouverture pour une carrière internationale. Lorsque j’ai commencé à chercher une thèse, je me suis concentré exclusivement sur les thèses CIFRE chez SAFRAN, convaincu que c’était l’environnement idéal pour allier formation académique et expérience industrielle.

Comment travailles-tu au quotidien avec SAFRAN ?

Dans le cadre de ma thèse CIFRE, mon temps de travail est partagé entre le laboratoire et l’entreprise. Environ 80 % de mon temps est consacré au laboratoire, car une grande partie de ma thèse a un caractère expérimental, et 20 % se déroulent chez SAFRAN. Je me déplace en général une fois tous les deux mois, principalement pour traiter des sujets liés à la thèse ou participer à des réunions. Ces visites sont d’excellentes occasions pour m’intégrer et mieux comprendre le fonctionnement de l’entreprise et du travail en industrie. L'entreprise organise également des événements spécifiques pour les doctorants, comme des matinées et des conférences internes, qui sont d'excellentes occasions de découvrir les différents axes de recherche de l'entreprise et les différentes opportunités.

J’ai aussi, un suivi régulier par deux encadrants industriels chez SAFRAN, qui m’apportent tout le soutien et les conseils nécessaires pour mener à bien mes activités. En outre, j’ai la possibilité de participer à diverses formations et de découvrir d’autres secteurs de l’entreprise, ce qui enrichit encore plus mon expérience.

Comment SAFRAN t'aide dans ta thèse ?

SAFRAN me soutient de différentes manières tout au long de ma thèse. Sur le plan financier, elle prend en charge tous les matériaux nécessaires au développement de mes travaux, finance mes déplacements pour des formations et couvre les frais liés à mes participations à des congrès nationaux et internationaux.

L’entreprise me donne également accès à des bases de données pertinentes pour ma recherche, propose des formations internes, et facilite mon contact avec d'autres ingénieurs qui peuvent m'aider dans le développement de ma recherche.

Pourquoi faire ton doctorat à Arts et Métiers ?

Arts et Métiers est l’une des grandes écoles d’ingénierie en France, une référence, dans le domaine de l’ingénierie mécanique. L’école dispose de laboratoires bien équipés et d’une forte proximité avec l’industrie, ce qui permet de travailler sur des sujets de recherche appliquée répondant aux besoins réels des entreprises. Cette opportunité de résoudre des problématiques réelles et de voir les résultats de mes efforts directement appliqués est l'une de mes principales motivations. De plus, cette proximité avec l'industrie favorise une insertion professionnelle simplifiée après la thèse.

Les laboratoires des arts et métiers comprennent des enseignants chercheurs experts dans leurs domaines de recherche, qui offrent un encadrement précieux tout en laissant une autonomie aux doctorants pour explorer leurs idées et proposer des solutions. Mes encadrants au LAMPA, par exemple, sont des références dans le domaine de la fatigue, reconnus à l’international pour leurs travaux. Ils collaborent avec diverses industries, (l’aéronautique, l’automobile…) ce qui nous offre divers points de vue sur l’industrie et la recherche, tout en mettant en lumière les nombreuses possibilités qui s’offrent après la thèse.

Quelles perspectives de carrière après ton doctorat ?

Je pense qu’un doctorat ouvre de nombreuses portes, aussi bien dans le secteur académique que dans l’industrie. C’est possible de poursuivre en tant qu’enseignant-chercheur, effectuer un postdoc, travailler dans l’industrie en tant qu’ingénieur R&D ou même créer une startup. Les opportunités s’étendent des petites entreprises aux multinationales… Le doctorat apporte aussi une grande ouverture à l'international grâce aux conférences et aux publications, ce qui amène notre travail à être reconnu à l’international.

Une thèse CIFRE offre une excellente opportunité de s’intégrer à la fois dans les domaines de l’industrie et de l’académique. Ce qui contribue à développer une vision plus claire pour orienter la carrière et prendre des décisions.

Personnellement, mon objectif est de continuer à travailler comme qu’ingénieur R&D dans l’industrie pendant quelques années, afin d’approfondir mes compétences et de contribuer à des projets concrets. Par la suite, j’aimerais devenir enseignant-chercheur pour transmettre mes connaissances et mon expérience aux nouvelles générations.