Thèse de Doctorat CIFRE

Thèse de Doctorat CIFRE

MATEIS INSA de LYON / 3D CERAM

Personnes à contacter par le candidat

jerome.chevalier@insa-lyon.fr

TÉLÉCHARGEZ L’OFFRE

L’industrie du semi-conducteur utilise de nombreuses pièces céramiques. Un des matériaux principaux est l’alumine dense à haute pureté pour des pièces de grande taille. Si les procédés de fabrication des pièces céramiques pour l’industrie des semi-conducteurs sont encore très généralement classiques (usinage à partir d’ébauche obtenu par pressage, coulage etc.), les donneurs d’ordre principaux encouragent leurs sous-traitants à utiliser l’impression 3D pour aller chercher des formes de pièces plus complexes, intégrer de nouvelles fonctions, réduire les délais, et limiter les coûts en supprimant les outillages.
L’objectif de cette thèse est de développer un grade d’alumine et les paramètres procédés permettant de répondre aux exigences du marché en termes de qualité matériaux et adaptée au procédé d’impression 3D. Cette alumine sera obtenue par le procédé de stéréolithographie SLA et pourra permettre d’obtenir des pièces de taille, avec des propriétés mécaniques plus élevées que les grades actuels. Dans l’objectif d’une simplification du procédé et d’une limitation de l’impact environnemental, l’objectif sera de proposer une composition de suspension céramique à imprimer qui puisse être déliantée sous air et être frittée à des températures inférieures à celles qui sont nécessaires actuellement.
Il s’agira donc de développer des formulations de suspensions pour la stéréolithographie qui intègrent des poudres fortement concentrées et suffisamment fines pour pouvoir fritter à plus basse température, et de développer des compositions organiques spécifiques permettant un déliantage sous air. L’étape de stéréolithographie nécessite le raclage de la crème par une lame, puis la polymérisation de la partie organique de la formulation. Un travail important sera donc aussi réalisé sur la caractérisation rhéologique des suspensions en relation avec leurs caractéristiques microstructurales et sur les interactions laser-matière.