Stage de Recherche M2 Conception et optimisation de moules de thermoformage pour la fonctionnalisation de surfaces thermoplastiques ultraminces

Unité : Centre d’enseignement de recherche et d’innovation dédié aux Matériaux & Procédés (CERI MP)

Responsable hiérarchique : Pr. M. BENZERZOUR

Responsable fonctionnel : Dr. A. AYADI

Nature de l’emploi : Offre de stage niveau M2

Lieu de travail : Centre de recherche d’IMT Nord Europe, DOUAI

Contexte :

École sous tutelle du ministère de l’économie, des finances et de la souveraineté industrielle et numérique, IMT Nord Europe est née en 2017 de la fusion de Télécom Lille et de l’École des Mines de Douai. Elle compte aujourd’hui parmi les plus Grandes Écoles d’ingénieurs au Nord de Paris avec plus 2200 élèves, dont un quart d’apprentis, plus de 600 diplômés par an et un réseau de 15 000 diplômés. Elle fait partie de l’Institut Mines Télécom, premier groupe public de Grandes Écoles d’ingénieurs et de management de France, et est partenaire de l’université de Lille.

IMT Nord Europe a 3 missions principales : former des ingénieurs responsables aptes à résoudre les grandes problématiques du XXIème siècle ; mener des recherches débouchant sur des innovations à haute valeur ajoutée ; soutenir le développement des territoires notamment en facilitant l’innovation et les créations d’entreprises. Son objectif est de former les ingénieurs de demain, maîtrisant à la fois les technologies numériques et les savoir-faire industriels. Idéalement située au carrefour de l’Europe, à 1 heure de Paris, 30 minutes de Bruxelles et 1H30 de Londres, IMT Nord Europe a l’ambition de devenir un acteur majeur des grandes transformations industrielles, numériques et environnementales du XXIème siècle en combinant, tant dans ses enseignements et que dans sa recherche, les sciences de l’ingénieur et les technologies du digital.

Localisée sur 2 sites principaux d’enseignement et de recherche, à Lille et à Douai, IMT Nord Europe s’appuie sur plus de 20 000 m² de laboratoire pour développer un enseignement de haut niveau et une recherche d’excellence dans les trois domaines « Systèmes Numériques », « Energie Environnement » et « Matériaux et Procédés ».

Pour plus de détails, consulter le site internet de l’École : www.imt-nord-europe.fr

Le poste est à pourvoir au sein du CERI MP qui explorent 3 thématiques de recherche principales : technologies & Matériaux Avancés, Économie Circulaire & Éco-Matériaux, Mécanique et Matériaux & Procédés Numériques. https://recherche.imt-nord-europe.fr/materiaux-procedes-ceri/. En outre, le CERI MP propose un séminaire scientifique par mois, visant à renforcer l'expertise scientifique des participants. Le stagiaire rejoindra une équipe pluridisciplinaire, jeune et dynamique engagée dans divers domaines de recherche, notamment la formulation de béton et (bio)plastiques, la transformation via de multiples processus tels que l'impression 3D, la fabrication et la caractérisation de dispositifs innovant & fonctionnels et l’économie circulaire. En outre, des activités sportives et des événements type « afterwork » sont organisés pour favoriser la cohésion de l'équipe.

Description du stage :

Ce stage de Master 2 offre une opportunité pratique dans la conception et l’optimisation de moules/poinçons de thermoformage texturés pour la fonctionnalisation de surfaces thermoplastiques minces à ultraminces, destinées à des applications en électronique flexible. Aligné sur les objectifs de fabrication durable, ce projet met l’accent sur l’utilisation de la fabrication additive pour produire des outils adaptatifs destinés à des petites séries, réduisant ainsi les coûts, les déchets et l’impact environnemental. Le stagiaire participera activement à plusieurs activités : conception avancée avec des logiciels de CAO, simulation par éléments finis (FEM) via Abaqus, caractérisation thermomécanique des matériaux et contrôle qualité, sous la supervision d’experts de l’IMT Nord Europe, en collaboration avec IMT Atlantique. Le stage de 6 mois se déroulera au Centre des Matériaux et Procédés de l’IMT Nord Europe à Douai (59508), France.

Activités :

Les différentes missions du stagiaire incluront :

1.      Caractérisation des matériaux et compréhension des procédés :

·        Étudier le processus de thermoformage et caractériser les propriétés thermiques et mécaniques des films thermoplastiques ultraminces (par exemple, PET de 300 µm d’épaisseur).

·        Optimiser les conditions de formage (température, pression, taux de déformation) pour éviter l’amincissement excessif et préserver l’intégrité des matériaux.

2.      Conception CAO et simulation

·        Concevoir un moule avec des géométries paramétriques à l'aide de logiciels tels que Rhino ou SolidWorks.

·        Réaliser des simulations par éléments finis (Abaqus) pour analyser la répartition des déformations dans les films thermoplastiques.

3.      Évaluation et sélection de textures bio-inspirées

·        Explorer des textures bio-inspirées (ex. peau de crocodile, surface de feuille, cristaux polyfacettés, …) pour leurs propriétés de diffusion de lumière et leur potentiel en électronique flexible.

·        Sélectionner les textures optimales en fonction d’un cahier des charges optoélectronique.

4.      Fabrication du moule avec le procédé DLP

·        Fabriquer le moule optimisé via le procédé Digital Light Processing (DLP) avec des résines adaptées aux hautes températures.

5.      Contrôle qualité et évaluation des textures

·        Vérifier la précision dimensionnelle des moules à l’aide de microscopie optique et de numérisation 3D.

·        Effectuer des essais de thermoformage pour analyser la fidélité de la réplication, la répartition des contraintes et l’uniformité de l’épaisseur.

6.      Rapports et documentation

·        Participation actives à des réunions techniques sur la base de rapports scientifique structurés.

·        Fournir des recommandations pour la texturation et la fonctionnalisation durable des thermoplastiques ultraminces.

·        Participer à la structuration des résultats sous la forme d’un article scientifique.

Profil du candidat : (Prérequis/ Diplôme)

Ce stage s’adresse à un(e) élève ingénieur(e) ou étudiant(e) en Master possédant une formation en ingénierie mécanique et/ou génie des matériaux. Une compréhension des problématiques liées à la conception CAO, les matériaux polymériques, la fabrication additive ou une expérience réussie sur le sujet serait un plus pour la réalisation de ce stage.

Savoir-être

·  Autonomie et rigueur dans la gestion des projets.

·  Travail en équipe pluridisciplinaire.

·  Esprit critique et curiosité scientifique.

Savoir faire

·  Conception et modélisation paramétrique (CAO).

·  Simulation par éléments finis (FEM) avec Abaqus.

·  Fabrication additive et optimisation des procédés.

·  Réalisation et analyse d’essais mécaniques et de contrôle qualité.

Connaissances

·  Rhéologie des thermoplastiques.

·  Méthodologies de texturation et fonctionnalisation de surfaces.

·  Concepts de fabrication durable et additive.

Conditions :

Le poste est à pourvoir à compter du 03/02/2025 pour une durée de 6 mois.

Renseignements et modalités de dépôt de candidature :

•        Pour tout renseignement sur le poste, merci d’envoyer un email à l’adresse suivante :abderrahmane.ayadi@imt-nord-europe.fr

•         Pour tout renseignement administratif, merci de vous adresser à la Direction des Ressources Humaines : jobs@imt-nord-europe.fr  

•        Par ailleurs, le poste peut être aménagé pour une personne en situation de handicap.

Date limite de candidature : 31/01/2025