Gaël DIOT, ancien élève ingénieur, obtient son titre de Docteur

Gaël Diot

Ancien élève ingénieur de l’ECAM Rennes diplômé en 2005, Gaël DIOT s’est adonné depuis à une thèse sur la «  Mesure de défauts dans les soudures laser sur tôle mince par ultrasons lasers et analyse par Time-Reversal». Initiée par l’Institut Maupertuis en collaboration avec notre école et l’INSA de Rennes, elle avait pour but d’étudier les contrôles non-destructifs dans les soudures laser de tôles minces d’aluminium. En effet, le besoin de connaître parfaitement l’état d’un objet après sa transformation grandit de jour en jour, afin de pouvoir garantir la qualité des produits aux utilisateurs finaux.

Après des années de recherche, Gaël a soutenu sa thèse le 3 juillet dernier et obtenu son titre de Docteur de l’INSA de Rennes.

Le résumé de sa thèse :

“Le soudage par laser de forte puissance d’alliages d’aluminium peut créer des défauts difficiles à contrôler, en particulier les défauts internes tels que des fissures ou des porosités. Aussi, l’objectif de cette thèse a été d’étudier la faisabilité de la mesure des défauts internes générés dans les soudures de tôles fines, d’alliages d’aluminium de nuance 5754 de manière non-destructive. La configuration retenue est la soudure à l’aide de laser de puissance, par transparence sur tôle mince jusqu’à 4 mm d’épaisseur.

Dans la partie bibliographie, les principes physiques permettant de pénétrer la matière et d’interagir avec les défauts recherchés ont été recensés et comparés. Il en est ressorti que les ultrasons générés par lasers sont la solution de contrôle la mieux adaptée à nos objectifs tout en répondant aux contraintes et attentes d’un environnement industriel. Cette solution sans contact et robuste permet d’émettre et de recevoir des ultrasons, qui vont interagir avec la structure interne du matériau, nous renseignant sur la présence ou non de défauts.

Sur le plan expérimental, nous avons utilisé cette technique sur des soudures échantillons réalisées avec un laser de type Nd:YAG. Les résultats ont montré que cette technique peut fournir une signature de la présence de défauts. Cependant, à ce stade de l’étude, elle ne permet pas de les dénombrer ni de les localiser avec précision par l’utilisateur à l’aide de la seule mesure directe.

Pour palier à ce manque d’information, nous avons développé un traitement de signal basé sur le retournement temporel, pour pouvoir localiser et dimensionner avec une meilleure précision les défauts générés au sein de la matière. Ce travail est basé sur l’utilisation d’une simulation de masse-ressort couplés de type FDTD. Cette simulation propage les différents types d’ondes de proche en proche et permet de reproduire les différentes interactions ondes-matières rencontrées physiquement : réflexion, transmission et diffraction. Nous avons utilisé cette simulation pour rétro-propager la mesure, ce qui aboutit à la focalisation de l’énergie sur les défauts, grâce aux propriétés du retournement temporel.

Le résultat final a permis de simplifier l’interprétation des mesures, de mettre en évidence la présence et la localisation en profondeur des défauts recherchés, tout en offrant la possibilité de dénombrer les défauts.”

Sur la photo de gauche à droite :

- Mme Afia Kouadri-David (encadrante de thèse) – INSA
- M. Gaël Diot- M. Éric Ragneau (directeur de thèse) – INSA
- M. Marc Lethiecq (Rapporteur) – Université de Tours
- M. Thierry Gloriant (Président du Jury) – INSA
- M. Philippe Le Masson (Rapporteur) – UEB Lorient
- M. Pascal Paillard (Examinateur) – Polytech’Nantes
- M. Henri Walaszek (Examinateur) – CETIM de Senlis
- M. Jihed Flifla (encadrant de thèse) – ECAM de Rennes