Fabrication additive et assemblage hybrides de structures thermoplastiques fonctionnelles par métallisation par projection à froid

L'industrie aéronautique recherche de plus en plus des structures à la fois légères, durables et multifonctionnelles, capables de combiner des procédés de fabrication efficaces avec une meilleure durabilité et une surveillance en temps réel de leur état. Les composites thermoplastiques hautes performances sont particulièrement prometteurs grâce à leur aptitude au soudage, à la réparation et au recyclage. Cependant, les approches actuelles de fabrication considèrent généralement l'assemblage structural et la fonction de détection comme deux opérations distinctes, nécessitant des composants et des étapes d'assemblage supplémentaires. Ce projet propose une nouvelle approche hybride combinant la métallisation par projection à froid et le soudage laser par transmission afin de créer des assemblages thermoplastiques multifonctionnels. Des réseaux de particules métalliques déposés par projection à froid sont conçus pour assurer simultanément le rôle d'intercouches actives pour le laser, d'interfaces d'assemblage structural et de capteurs de déformation intégrés. L'approche proposée vise à exploiter les propriétés optiques et électriques de l'architecture métallique afin de contrôler localement le dépôt d'énergie lors du soudage laser, tout en permettant le suivi *in situ* des déformations mécaniques et de l'endommagement. Les travaux de recherche porteront sur l'étude des relations entre les paramètres de projection à froid, la morphologie du dépôt, la conductivité électrique, la sensibilité à la déformation et l'adhésion interfaciale, ainsi que sur l'influence du soudage laser sur la microstructure et les propriétés fonctionnelles des réseaux métalliques déposés. Les investigations expérimentales seront complétées par une modélisation multiphysique permettant de décrire les phénomènes couplés optiques, thermiques, mécaniques et électriques intervenant au sein de l'interface multifonctionnelle. L'objectif final est d'établir des règles de conception pour des structures thermoplastiques intelligentes assemblées par soudage laser, capables de combiner performances mécaniques et surveillance intégrée de l'état structural, avec des applications potentielles dans le domaine aéronautique et d'autres secteurs industriels de haute technologie. École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Direction : Benoît COSSON Financement : MSCA COFUND BEST