Monsieur Luis TEJADA soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés « Optimisation du procédé et des performances mécaniques des pièces métalliquesfabriquées par procédé Hybride : Impression 3D MIM-like / Usinage » Travaux dirigés par Monsieur Denis NAJJAR

La soutenance aura lieu le lundi 22 juin 2026 à 14h, Atrium, LaMcube, Bâtiment ESPRIT, Cité Scientifique, 59650 Villeneuve-d’Ascq.

Résumé de la thèse

« La thèse intitulée « Optimisation du procédé et des performances mécaniques des pièces métalliques fabriquées par procédé hybride impression 3D MIM-like / usinage » porte sur le développement d’un procédé hybride combinant fabrication additive de type FDM et usinage CNC. La partie additive s’appuie sur une technologie open-source et low-cost dédiée à la fabrication de pièces métalliques, avec pour matériau d’étude l’acier inoxydable 316L. L’objectif général est double : – Concevoir une technologie hybride réellement automatisée, accessible et reproductible, permettant de dépasser les limites actuelles du procédé FFF, selon une hybridation pensée de manière native afin d’en maximiser l’intérêt pour un public large – Stabiliser la composition chimique et les performances mécaniques de pièces issues d’un procédé de frittage low-cost, afin d’atteindre des propriétés compatibles avec les exigences industrielles et les normes applicables au 316L, en particulier concernant la maîtrise de l’oxydation, du carbone et des éléments d’alliage. Un premier volet est consacré à l’hybridation additive/soustractive, encore peu étudiée dans la littérature et rarement automatisée. La thèse identifie les principaux verrous techniques de ce procédé et propose une approche originale consistant à adapter l’usinage à l’écosystème de la fabrication additive, plutôt que l’inverse. À partir d’une plateforme expérimentale multifonctionnelle permettant un contrôle complet de la chaîne de fabrication, plusieurs contributions sont proposées. Sur le plan matériel, une broche d’usinage low-cost entièrement open-source est développée, accompagnée d’outils de coupe spécifiquement conçus pour l’hybridation FDM/CNC. Sur le plan logiciel, une solution d’hybridation entièrement automatisée est mise en œuvre afin d’intégrer l’usinage sans compétence préalable en CNC. Les performances obtenues sont validées expérimentalement, montrant notamment une amélioration d’un facteur dix des rugosités de surface et une homogénéisation significative de la précision géométrique par rapport à l’impression seule. Le second volet porte sur la fabrication additive métallique MIM-like en environnement low-cost, où l’utilisation d’équipements détournés de leur usage initial et d’atmosphères alternatives (argon, azote, vide partiel) influence les microstructures, appauvrit les éléments d’alliage et dégrade les propriétés mécaniques. Les travaux se concentrent sur la maîtrise de l’impression de granulés MIM fortement chargés en poudre métallique ainsi que sur les étapes critiques de déliantage thermique et de frittage. Un système compact à extrusion monovis est développé afin de stabiliser l’extrusion et de limiter la porosité intra- et inter-cordon. En parallèle, une étude approfondie des fours tubulaires utilisés pour le frittage low-cost est menée. Le four est fortement instrumenté afin de permettre l’analyse des gaz et des températures au cours des cycles thermiques. La compréhension fine des phénomènes physico-chimiques permet ainsi de se rapprocher des exigences normatives en termes de composition d’alliage et de performances mécaniques. Ce travail, à forte composante technologique, s’inscrit dans une démarche de valorisation prioritaire sous la forme d’une thèse sur articles comprenant cinq publications. Il s’intègre également dans une démarche de science ouverte, avec la mise à disposition des outils matériels, logiciels et jeux de données développés, afin de favoriser la reproductibilité et l’appropriation par les communautés académique et industrielle. »