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Extrusion optimization of based Additive Manufacturing process of biodegradable NiTi-PLA

Abel Cherouat received the engineer degree diploma in Mechanical Engineering in 1989. He also received the Master degree and the Ph.D. in Mechanics of Materials Science and Mechanical Engineering from the University of Franche-Comté, France, in 1999 and 1995 respectively. From 1995 and 1997, he was postdoctoral researcher at Arts et Métiers Paris, France to develop software for composite manufacturing and numerical simulation. He has spent short periods as visiting scientist at the Brain Science Institute, RIKEN, Japan and Olin Neuropsychiatry Research Center at the Institute of Living in USA.

Between 1997 and 2002, he was associate professor at the University of Technology of Troyes, France. He has obtained the HDR degree from the University of Technology of Compiegne France in 2002. Since 2003, he is Full Professor at the University of Technology of Troyes.

His research is related to innovate materials, mechanical models and modeling of manufacturing processes and especially the numerical simulation of engineering structures and materials forming. The approaches developed in various activities combine the description of the physical and mechanical problems related to structure and processes, their mathematical formulation, numerical simulation methods associated techniques for meshing and adaptive remeshing and finally methods for the identification, the optimization, the reliability and the processes control. He is the principal investigator of many research projects and industrial partnerships at Unit Research Automatic Mesh Generation & Advanced Methods GAMMA3 of University of Technology of Troyes. He has supervised 35 PhD theses. He also is the author and co-author of more than a 3 books and more than 200 papers published in international journals and conferences

Extrusion optimization of based Additive Manufacturing process of biodegradable NiTi-PLA

Extrudate swell, also known as die swell, is a common phenomenon in polymer extrusion processes where the extruded material expands as it exits the die. This expansion can cause dimensional inaccuracies, which is a significant concern in extrusion-based additive manufacturing, particularly with polymers like polylactic acid (PLA).

Extrudate swell can be affected by multiple factors including viscoelastic properties, die geometry and processing parameters (speed and temperature) that can be coupled and it is difficult to fully understand their effects, especially in absence of accurate online measurement devices. In this study, we investigated experimentally the extrudate swell as a function of the extrusion rate, melt temperature and nozzle diameter for PLA material.

To optimize the extrusion-based process, numerical modeling techniques such as The Computational Fluid Dynamics (CFD) and Level Set (LS) method in COMSOL Multiphysics can be employed to simulate flow behavior and predict extrudate swell.

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Méthodes de synthèse des nanomatériaux et leurs  applications dans différentes domaines

Essebti DHAHRI. Physicien du solide renommé, est spécialiste des matériaux magnétiques, qui se distingue par ses contributions significatives à la compréhension et au développement de composés aux propriétés uniques. Ses recherches couvrent un large éventail de composés, des phosphures et arséniures ternaires étudiés dans sa thèse, aux oxydes magnétiques qu'il a développés par diverses méthodes (solide-solide, sol-gel, etc.). Actuellement, ses travaux se concentrent sur les ferrites, manganites, cobaltites, et autres matériaux aux propriétés physiques prometteuses pour des applications telles que la réfrigération magnétique, les capteurs de gaz ou le photovoltaïque. Très actif dans la recherche, il a établi de nombreuses collaborations internationales, est co-auteur de plus de 600 publications (citées plus de 11500 fois, h-index 55), et participe régulièrement à des conférences en tant que conférencier invité. Il est également un évaluateur très sollicité pour des publications et des projets.

Méthodes de synthèse des nanomatériaux et leurs  applications dans différentes domaines

Les oxydes magnétiques de type pérovskite ABO3 ou spinels AB2O4 ont suscité un intérêt croissant au cours des dernières décennies en raison de la diversité de leurs propriétés physiques et de leurs potentielles d’applications technologiques.  Ces matériaux présentent de fortes interactions entre leurs compositions chimiques, leurs propriétés électriques, magnétiques et de transport, ainsi que leurs structures cristallines. Ces corrélations les rendent particulièrement attractifs pour des applications dans l’électronique, les systèmes de stockage d’énergie, les technologies de détection et les dispositifs de réfrigération magnétique.

Les principaux défis actuels résident dans l’élaboration de nouveaux matériaux fonctionnels et la compréhension des phénomènes physiques qui les sous-tendent. Ces enjeux requièrent des efforts de recherche fondamentale et appliquée dans un cadre pluridisciplinaire, impliquant physiciens, chimistes et ingénieurs des matériaux. La conception de nouveaux matériaux présentant des propriétés pertinentes pour les applications énergétiques et environnementales est au cœur de cette démarche. L’association d’éléments chimiques aux caractéristiques distinctes peut induire des propriétés inédites, ouvrant la voie à des matériaux multifonctionnels. Dans ce contexte, le contrôle précis des procédés d’élaboration constitue une étape cruciale.

Le présent travail s’inscrit dans cette thématique. Il vise à approfondir l’étude des propriétés physiques de différentes phases déjà explorées au laboratoire (matériaux à base de terres rares, de métaux de transition, manganites, ferrites, etc.). L’objectif est d’examiner l’influence des substitutions de la terre rare et/ou du métal de transition, ainsi que celle des défauts d’oxygène, sur les propriétés structurales, magnétiques et électroniques. L’étude combinera des investigations expérimentales et des calculs ab initio afin de mieux comprendre les paramètres gouvernant l’effet magnétocalorique et d’identifier les voies d’optimisation pour des applications proches de la température ambiante.