Dissertations / Theses: 'Matières plastiques – Moulage'

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Papin, Philippe. "Etude et choix de matériaux polymères ou composites pour la réalisation d'une forme creuse - projet canoe͏̈ biplace pour la randonnée." Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2299.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de choisir un procede pour realiser une forme creuse (canoe biplace) en fonction d'un cahier des charges preetabli. Le choix de la technique de fabrication doit etre peu onereuse, non polluante et permettre le recyclage des materiaux. Deux solutions pouvaient etre retenues : une amelioration du procede de rotomoulage du polyethylene haute densite. Toutes les tentatives n'ont pas permis de repondre au cahier des charges en raison d'un trop fort rapport poids/performances. L'utilisation d'un thermoplastique (polypropylene) arme fibres de verre longues a ete etudie. La faisabilite du procede a ete demontree et les problemes associes a ce materiau (difficultes de collage et de decoration) ont ete etudiees et des solutions ont ete proposees et testees. Le moulage par membrane a basse pression necessaire pour realiser cette forme creuse semble mal adapte aux specifications de mise en forme du fabricant du tissu arme. C'est pourquoi, dans une deuxieme partie nous nous sommes attaches a caracteriser des echantillons realises par ce procede en comparant avec le moulage a la presse. Il est apparu que le proprietes mecaniques des materiaux moules a la membrane etaient au moins egales et souvent superieures aux produits moules a la presse. Une caracterisation physique des materiaux a montre que le moulage a la membrane qui requiert un refroidissement lent donne un taux de cristallinite du polypropylene beaucoup plus eleve que pour les moulages a la presse dans le thermoplastique liant les fibres de verre ce qui explique la nette amelioration des proprietes mecaniques. Ce procede de moulage par membrane sous basse pression semble particulierement adapte a la realisation de pieces de petites serie et de grandes dimensions.

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Ruffier, Mireille. "Mélanges polyester insaturé - polyacétate de vinyle : Etude de la morphologie et de la compensation du retrait de polymérisation." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0002.

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Abstract:

L'étude concerne des mélanges polyester insaturé-polyacétate de vinyle (PVAc), éventuellement additionnés de charges (carbonate de calcium). La réaction des mélanges en couche mince est suivie au microscope optique. En présence d'un taux suffisant de PVAc, il se produit une séparation de hase suivie, dans certains cas, par une micro fissuration. L'existence et l'allure des microfissures dépendent la température. Il est montré que ces microfissures sont fractales, avec une dimension qui augmente avec la température et le taux de PVAc. Un simulateur de moulage a été développé pour étudier les mélanges dans des conditions réalistes de transformation. La compensation du retrait est étudiée en fonction de la pression, de la température, du taux de PVAc et du taux de charges. La pression est le principal paramètre ; l'effet non linéaire ·du taux de PVAc est observé et interprété en termes de géométrie des micro vides. En effet, les faciès de rupture des matériaux observés en microscopie électronique à balayage sont caractérisés par leur dimension fractale grâce à deux méthodes. Enfin, une simulation par ordinateur a permis de vérifier l'hypothèse de la corrélation entre la morphologie du réseau polyester issue de la séparation de phase et celle des microfissures
This study d~al_s with _blends of unsaturated polyester and poly vinyl. Acetate - PVAc, some of them containing fillers (calcium carbonate). The reaction between two glass slides is observed by optical microscopy. With a sufficient PVAc content, phase separation occurs, possibly followed by micro fissuring. Existence and form of micro fissure depend on cure temperature. It is shown that these micro fissures are fractal and their dimension increases with temperature and PVAc content. A molding simulator bas been developed in order to study the different blends under realistic processing conditions. The shrinkage compensation is investigated as a function of pressure, temperature, PVAc content. Pressure is found to be the main parameter. The non linear effect of PVAc content is observed and explained in terms of micro void geometry. Fracture surfaces viewed by scanning electronic microscopy are characterized by their fractal dimension with two methods. Finally, the assumption of correlation between the polyester network morphology after phase separation and micro fissure morphology is verified by a computer simulation

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Peyrat, Eric. "Nouveau composite biodégradable obtenu à partir de maïs plante entière : étude du procédé de transformation thermo-mécano-chimique en extrudeur bi-vis et de la mise en forme par injection-moulage." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT100G.

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Abstract:

La transformation et la formulation du maïs plante entière ont été étudiées pour obtenir un nouveau matériau composite biodégradable pouvant être mis en forme par injection moulage. Le maïs plante entière est constitué d'une fraction thermoplastifiable d'amidon et de protéines et d'une fraction de fibres lignocellulosiques qui le prédisposent à la réalisation d'agromatériaux. Le traitement thermo-mécano-chimique de la matière est réalisé dans un extrudeur bi-vis. La transformation en milieur faiblement hydraté est étudiée dans des conditions d'extrusion contrôlées et pour un profil de vis comprenant une zone de malaxeurs et une zone de contr-filets. Pour chaque zone fonctionnelle de l'extrudeur, le taux de transformation des extrudats est corrélé aux temps de séjours locaux et aux énergies spécifiques délivrées à la matière. En sortie d'extrudeur, le maïs plante entière se présente sous la forme d'une matrice thermoplastique d'amidon déstructuré dans laquelle les fibres lignocellulosiques sont réparties de façon homogène. La mise en forme des extrudats de maïs plante entière est réalisée dans une presse à injecter de 90T de force de fermeture. La matière, plastifiée uniquement avec de l'eau, est injectée entre 110 et 150°C, pour une humidité supérieure à 16%. La substitution d'une partie de cette eau de plastification par un plastifiant moins volatil, diminue le retrait post-injection et améliore la stabilité dimensionnelle des pièces. La déstructuration chimique à la soude de la fraction lignocellulosique du maïs plante entière, augmente la fluidité de la matière. L'introduction dans la formulation de savons d'huile de pins, diminue les interactions à l'interface matériau/moule, favorisant ainsi le démoulage. La transformation du maïs plante entière selon ce procédé, conduit à des objets moulés dont les propriétés mécaniques mécaniques sont proches de celles des plastiques usuels.

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El, Otmani Rabie. "Étude du refroidissement d'un polymère chaud sur une paroi métallique froide : influence des paramètres d'interfaces : application à l'injection des polymères." Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0060/these.pdf.

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Abstract:

Dans l'industrie de la mise en forme des polymères, il est bien connu que les conditions du procédé influencent fortement la qualité du produit final. La simulation numérique de l'ensemble du procédé est alors nécessaire pour optimiser et comprendre l'interaction entre le procédé, la structure et les propriétés du matériau final. Dans la mise en forme par injection moulage, l'un des problèmes rencontrés dans la simulation numérique est le suivi du front polymère-air (ou de l'interface) lors de la phase de remplissage. La précision de la détermination de l'interface est importante pour décrire correctement les champs de vitesse, la distribution, la pression et l’effet fontaine. Pour ces raisons, l’objectif de ce travail est double. : i- développer un modèle numérique qui décrit un écoulement anisotherme et non-Newtonien simulant la phase de remplissage dans le procédé d’injection moulage. Ii- appliquer ce modèle pour une étude fine du comportement du polymère lors de son écoulement dans le moule, afin d’analyser l’interaction moule-polymère aux interfaces. La méthode de Level-Set, corrigée par une méthode de pénalité afin de la rendre conservative, est utilisée pour représenter le front polymère air dans le moule. Elle est d’abord validée dans différentes configurations, puis appliquée pour la simulation du remplissage d’une cavité rectangulaire par l’écoulement d’un fluide non-Newtonien et anisotherme. Pour ce faire, les équation, de Navier-Stokes, de continuité et d’énergie sont couplées pour décrire l’écoulement et le comportement thermique du polymère fondu. Une méthode d’éléments finis est utilisée pour résoudre ces équations. Les résultats montrent clairement l’effet fontaine. La température, la vitesse, la pression et la viscosité sont calculées et l'influence de la résistance thermique de contact entre le polymère et le moule en métal est également étudiée et ce pour différentes conditions d’injection
In the polymer processing industry, it's well established that the process conditions influence strongly the quality and final part properties. The numerical simulation of all the process is then necessary to optimise and understand the interaction between the process, the material properties and structure. In the injection moulding process, one numerical difficulty concerns the exact polymer-air front tracking during the filling step. The exact determination of the interfaces is needed to describe precisely the velocity fields, the pressure distribution and the fountain flow phenomena. The two aims of this work are then : i-development of a numerical model describing the non-isothermal flow of non-Newtonian fluids as in the filling stage in the injection molding process. Ii-apply the model to study the mold-polymer interfaces interaction, and to understand the effect of several molding parameters. First, we have proposed a penalty correction for the level set method, in order to ensure the mass conservation. After its validation in various configurations, the method is then introduced in a numerical simulation of a non-Newtonian, non isothermal flow in a rectangular cavity. A strong coupling between the energy, continuity, Navier-Stokes and level-set equations is made in order to describe the polymer behaviour in the mold. A finite Elements Method is used to solve the multiphysics problem. The results show clearly the fountain flow phenomenon. Temperature, pressure, velocity profiles and viscosity evolution are calculated and the influence of the contact thermal resistance between the metallic mold and the moving polymer interface is investigated for different injection molding conditions

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Dreyer, Jean-Luc. "Le compactage des matières plastiques en injection assistée par gaz." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/DREYER_Jean-Luc_2010.pdf.

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Abstract:

L'injection assistée par gaz est un procédé communément mis en œuvre pour économiser de la matière en créant une cavité dans une pièce plastique. Dans des cas d'applications plus complexes, il peut arriver que deux ou plusieurs bulles soient amenées à se rencontrer. Très longtemps cette connexion a été considérée comme impossible. Il se trouve que dans certaines configurations particulières ce phénomène peut être provoqué et est parfaitement reproductible. Cette connexion permet une homogénéisation du champ de pression supprimant ainsi les contraintes internes provoquées par le gradient de pression. Par ailleurs, il devient alors possible de maitriser le retrait de la matière en modifiant simplement la pression d'injection de gaz
The gas assisted injection moulding is a process commonly implemented to save material while creating a cavity in a plastic part. In cases of more complex applications, it can happen that two or more bubbles are brought to merge. For a long time, this connection was considered as impossible. In some special configurations this phenomena can be provoked and its perfectly repeatable. This connection allows a homogeneous field of pressure thus diminating internal constraints due to pressure gradient. Besides, it becomes possible to control the polymer shrinkage while modifying simply the nitrogen pressure level

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Debondue, Eric. "Les mécanismes de formation et de cohésion des lignes de soudure de flux dans les pièces injectées en matière plastique." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10135.

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Abstract:

Les lignes de soudure de flux d'écoulement dans les pièces injectées en polymère sont des défauts non encore maîtrisés et qui génèrent des affaiblissements mécaniques souvent aléatoires et nuisent ainsi a la fiabilité des pièces. L'analyse bibliographique montre également que tous les polymères n'ont pas la même sensibilité vis-à-vis de la ligne de soudure. Des différences de comportement sont en effet observées entre le polystyrène et le polycarbonate qui appartiennent pourtant a la même famille de polymères amorphes. Une analyse de fond du problème est donc nécessaire afin de connaître. Les mécanismes générateurs des lignes de soudure en fonction des paramètres physiques, géométriques et technologiques lies au matériau, a la pièce, au moule et au procède. Les affaiblissements mécaniques engendres. Les remèdes possibles pour éviter de tels affaiblissements. Le présent travail propose donc, en fonction de la nature des polymères et des paramètres géométriques, physiques et technologiques de mise en forme, d'une part d'analyser a l'échelle macroscopique les mécanismes de formation et les affaiblissements mécaniques, d'autre part d'expliquer et de calculer a l'échelle microscopique et moléculaire cet affaiblissement de cohésion a partir des particularités morphologiques locales, et de proposer ainsi des remèdes.

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Eltzer, Thomas. "Contribution à l'intégration des approches standard et inventives dans la conception : Application à l'injection de thermoplastiques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. http://www.theses.fr/2005STR13174.

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Abstract:

L’innovation est aujourd’hui un besoin pressant dans l’industrie. La dimension technique de l’innovation sous-entend l’invention, c’est à dire la résolution de problème technique. Cette thèse contribue à la construction de supports méthodologiques, aidant la résolution de problème technique en conception. Nos travaux se situent dans deux domaines : l’injection de thermoplastiques et la conception de système technique. Dans un premier temps, la problématique du domaine de l’injection est identifiée d’une part à partir de l’analyse de neufs projets qui se sont déroulés dans deux entreprises différentes, et d’autre part grâce à une analyse de la littérature scientifique portant sur la conception de pièce injectée. Cette problématique est synthétisée sous la forme de trois conflits à résoudre. Ces trois conflits sont ensuite traduits en une problématique du domaine de la conception de système technique. Pour ce faire, trois voies proposées par la littérature sont analysées : l’ingénierie intégrée, la conception inventive et la TRIZ. Les contributions construites sont détaillées dans un deuxième temps. Les contributions, développées afin de résoudre les deux problématiques identifiées, sont les suivantes : une modélisation de connaissance technique (basée sur trois types de paramètres, reliés par des lois causales), et une méthode utilisant cette connaissance technique (soit pour identifier des concepts de solution connus dans le cadre d’une conception standard, soit pour formuler une contradiction clé à résoudre par les outils de la TRIZ dans le cadre d’une conception inventive). La modélisation de connaissance a été appliquée au domaine de l’injection plastique afin de proposer une base de connaissance étendue de ce domaine. Dans un troisième temps, nos contributions sont testées grâce à trois projets, pilotés dans les deux entreprises mentionnées plus haut. Il a ainsi été possible de proposer des concepts de solution qui ont pu débloquer des projets difficiles à valider. Il a donc été possible de montrer l’efficacité de nos contributions
Innovation is a real need for industry today. Technical dimension of innovation relies on invention, which means technical problem solving. Our research contributes in building methodological support, assisting technical problem solving in design. The first step is the identification of a problematics in injection molding design, based on the one hand on the analysis of nine projects in two different companies, and on the other hand on a litterature review. This problematics is synthesised in the shape of three conflicts that need to be solved. These three conflicts are then generalised in a problematics in the field of technical system design. To do so, three directions existing in litterature have been reviewed: concurrent engineering, inventive design and TRIZ. The built contributions are presented in the second step. They aim at solving both of the identified problematics. Our contributions are: a knowledge modeling principle (based on three kinds of parameters, linked by objective laws) and a method using this technical knowledge (either in order to identify known solution concepts in the frame of standard design, or to formulate a key contradiction that is to be solved using TRIZ tools in the frame of inventive design). Knowledge modeling principle has been applied to injection molding in order to propose an extended knowledge base. The third step is the testing of our contributions on three projects, managed in the companies already mentionned. It has been possible to propose concept solutions to continue these projects, bloqued due to technical problem. Hence, the efficiency of our contributions has been proved

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Mendoza, Rennan. "Morphologies induites dans les pièces en polyolefine moulées par injection." Paris, ENSAM, 2005. http://www.theses.fr/2005ENAM0006.

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Abstract:

Des travaux de recherche tentent aujourd’hui de prédire les propriétés mécaniques des polymères semi-cristallins induites par leur mise en forme à l’aide de la mécanique des milieux hétérogènes. Mais l’utilisation de ces modèles micromécaniques nécessite une description dimensionnelle de la morphologie cristalline, aussi bien au niveau lamellaire qu’à l’échelle supérieure des macrostructures cristallines induites. Dans ce contexte scientifique, ce travail de thèse s’est donné pour objectif de caractériser finement les différentes morphologies que l’on peut rencontrer dans l’épaisseur des polypropylène et polyéthylène linéaire injectés, et de déterminer l’influence de certaines conditions de mise en œuvre sur ces morphologies. Les fonctions d’orientation des différents axes cristallographiques ont été déterminées par dichroïsme infrarouge et à partir de figures de pôle obtenues par WAXS sous anode tournante et sous microfaisceau synchrotron. La répartition des amas lamellaires et leurs dimensions ont été déterminées par SAXS. Finalement, la taille des structures cristallines a été caractérisée par microscopie optique en lumière polarisée. L’ensemble des résultats a été utilisé pour générer des modèles morphologiques à travers l’épaisseur des plaques injectées. Des structures morphologiques complexes, induites par la déformation, ont été mis en évidence : des shish-kebabs avec des lamelles filles qui croissent de façon épitaxiale pour le PP, et avec des lamelles torsadées à droites pour le PEhd. Plus généralement, l’orientation de la phase amorphe est faible et l’anisotropie des propriétés mécaniques des polyoléfines est gouvernée par l’orientation élevée de la phase cristalline. L’épaisseur des plaques et la masse molaire du polymère ont une forte influence sur l’orientation moléculaire et les morphologies cristallines obtenues, alors que la vitesse d’injection détermine l’épaisseur des différentes couches morphologiques au travers de l’épaisseur, sans modifier sensiblement ni les niveaux d’orientation moléculaire ni les dimensions lamellaires
This work gave for objective to finely characterize the morphologies which could be found through the thickness of injection moulded plates of polypropylene and linear polyethylene, and to determine the influence of some processing parameters on these morphologies. The orientation functions of the different crystallographic axes were determined by infrared dichroism and waxs pole figures obtained with rotating anode generated beam and synchrotron beam. The lamellar distribution and dimensions were determined by saxs. Finally, the crystalline structures size was characterized by polarized light optical microscopy. The whole of the results was used to generate morphological models through the thickness of the injection moulded plates. Complex morphological structures, induced by deformation, were found: shish-kebabs with epitaxial grow of daughter lamellae for pp and with twisted to right lamellae for hdpe. More generally, the orientation of the amorphous phase is low and the anisotropy of the mechanical properties of polyolefins is controlled by the high orientation of the crystalline phase. The plate thickness and the polymer molecular weight have a strong influence on the molecular orientation and on the obtained crystalline morphologies, whereas the injection speed determines the thickness of the various morphological layers through the thickness, without appreciably modifying neither the molecular orientation levels, nor the lamellar dimensions

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Sobotka, Vincent. "Optimisation thermique du procédé Resin Transfer Molding." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2094.

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Abstract:

Les matériaux composites structuraux, à renfort continus (fibres longues ou tissés) sont de plus en plus utilisés, notamment dans les secteurs automobiles, aéronautiques, nautiques et sportifs. Le procédé Resin Transfer Molding est un procédé de fabrication de pièces composites adapté aux séries moyennes correspondant de plus en plus à celles rencontrées dans l'automobile. Ce procédé répond en outre aux exigences environnementales de non émission de solvant, le moulage étant réalisé en moule fermé. Cette étude réalisée dans le cadre des Programmes de Recherche et d'Innovation dans les Transports Terrestres (PREDIT) du Ministère de l'éducation nationale associait plusieurs partenaires académiques et industriels. Elle s'est intéressée à la caractérisation thermique des matériaux composites à base de polyester insaturé et de renforts en verre, ainsi qu'à leur transformation. On a ainsi effectué l'analyse expérimentale par mesure in-situ et la modélisation des transferts thermiques dans le procédé. Des modèles nouveaux ont été développés et validés. Une première illustration d'une méthodologie d'optimisation thermique du procédé a été montrée
Structural composite materials manufactured with continuous reinforcement (either woven or long fibers) are more and more used, notably in the car industries, aeronautical, nautical and sports domains. The Resin Transfer Molding process is a process of composite part manufacture adapted to average production corresponding more and more to those met in car industries. Besides, this process complies with the environmental requirements of solvent release, molding being achieved in closed mold. This work achieved within the framework of the Programs of Research and Innovation in Ground Transport (PREDIT) of the Ministry of National Education associated several academic and industrial partners. It concerned the thermal characterization of composite materials made of unsaturated polyester and glass reinforcements, as well as their transformation. Experimental analyses were carried out by in-situ measures as well as the modelling of the heat transfer in the process. Some new models have been developed and have been validated. A first illustration of a methodology of thermal optimization of the process has been shown

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Pérot, Estelle. "Optimisation et modélisation du procédé de rotomoulage." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0060/these.pdf.

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Abstract:

Le rotomoulage est un procédé de transformation des matières plastiques qui permet principalement la réalisation de pièces creuses de grandes dimensions, sans reprise, ni lignes de soudure. Ce procédé est connu depuis une cinquantaine d’années, mais utilise un savoir-faire empirique. Les inconvénients majeurs du rotomoulage sont aujourd’hui le temps de cycle et la non maîtrise du procédé. Les objectifs de ce projet sont d’une part de mieux comprendre les relations qui existent entre le matériau, le procédé et les propriétés des pièces finales et d’autre part, d’avoir un meilleur contrôle du procédé en analysant et modélisant les échanges thermiques. C’est dans ce cadre que s’est déroulée cette thèse CIFRE au Laboratoire de Recherche Pluridisciplinaire en Plasturgie et au Pôle Européen de Plasturgie, en partenariat avec MECAPLAST GROUP et la Région Rhône-Alpes. Durant le processus de mise en œuvre par rotomoulage, le matériau polymère subit différentes transformations physiques : la fusion, la coalescence des particules, la densification du volume à l’état fondu et la solidification. La compréhension de ces mécanismes a permis d’expliquer les défauts qui apparaissent dans les pièces finales. Afin d’étudier les phénomènes d’échanges thermiques, un dispositif expérimental instrumenté simulant de manière locale la paroi du moule a été mis en place. Il a permis de valider une modélisation des échanges thermiques qui tient compte de l’évacuation de l’air dans le polymère. D’autre part, une analyse expérimentale des transferts thermiques a été réalisée en utilisant une métrologie thermique fine, notamment par fluxmètrie, in situ, directement sur la machine de rotomoulage
Rotational Molding is the best method for producing large hollow plastic articles without weld lines. But it is a quite complex and empirical process. Constant quality in technical parts requires the mastery of the process by controlling on line the main physical phenomena. One of these of first importance is heat transfers. During the processing time, polymer powder melts, then the phenomena of particle coalescence and melt densification occur. After cooling, the molded part is obtained. The understanding of sintering phenomenon, linked to polymer structure, may explain surface defects and bubbles in rotationally molded parts. That’s why this project has been carried out. It is divided into two parts: the first part deals with the relationship between the material structure, the process and the final properties; the second part deals with the modelling of heat transfers during the process. Firstly, material properties such as polymer structure, rheological parameters and surface tension were studied and linked to sintering kinetics. Secondly, samples were molded with a pilot-scale rotational molding machine. This work enabled us to model the sintering phenomenon and to bind its kinetics with polymer structure, rheological properties and final parts properties. An experimental analysis of heat transfer in rotational molding process was also lead by using an instrumented mold associated with an original radio transmission data acquisition system. Moreover, a thermal model was developped by using a static heated plate in order to validate the numerical results. This modelling took into account the sintering phenomenon

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Godin, Marie-Christine. "Valorisation de plastiques recyclés en provenance des centres de tri." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29740/29740.pdf.

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Pierre, Nathalie. "Procédé d'injection-moulage : relations entre la phase de plastification et les propriétés des objets finis." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10295.

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Van, Gorp Adrien. "Optimisation du temps de cycle d'injection de pièces plastiques." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1722.

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Abstract:

L'outillage d'injection des matières plastiques doit être conçu de manière à maximiser les flux thermiques au cours du refroidissement pour réduire le temps de cycle. L'idée développée dans ce travail est basée sur l'analyse des échanges thermiques entre le moule et le fluide de refroidissement. Une solution technologique qui consiste à placer des inserts dans les conduites est proposée pour réduire le phénomène de couche limite qui s'oppose aux échanges. Les résultats expérimentaux et la simulation numérique des écoulements indiquent un gain de 7% sur le rendement d'absorption thermique. L'étude des effets de 4 paramètres procédé (température et vitesse d'injection, contrepression et temps de refroidissement) sur le matériau (en termes de dureté et de retrait), ainsi que sur la brillance et la rugosité de surface des pièces injectées montrent une influence majeure des deux premiers. Les effets sur le matériau sont en relation avec le taux de cristallinité favorisé par la température, tandis que ceux sur la surface s'expliquent par l'évolution de la viscosité du polymère à l'injection. Il apparaît nécessaire de prendre en considération les différents phénomènes physiques en présence, dans une tentative de modification des paramètres d'injection (notamment la température), dans le but de réduire le temps de cycle
In plastic injection, the mold must be designed to increase the heat fluxes leading to the cooling time. Firstly, this work is focused on the heat exchange between the mold and the cooling fluid. A technical solution is proposed to reduce the sub-layer which indues a heat fluxes limitation. Experimental results and numeric simulations show that exchange is increased about 7%. Next, the influence of 4 process parameters is studied on the polymeric material (characterized by means of shrinkage and hardness measurements) and on the gloss and roughness of injected parts surface. Results lead to a main effect of injection temperature and velocity. These effects on the material are linked with the cristallinity promoted by the injection temperature. The main effect on the surface is explained by the evolution of the polymer viscosity during the injection phase. Globally, it seems to be important to take into account the different physical phenomena in the cycle rime optimization by modifying the injection parameters

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Massé, Hugues. "Couplages thermomécaniques lors de la solidification de matériaux polymères." Bordeaux 1, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR12318.

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Abstract:

Les matières plastiques sont des matériaux qui montrent une variation de volume importante sous l'effet de variations de température, comme le montrent leurs diagrammes PVT. Lors de leur mise en forme par moulage, les pièces polymères peut se contracter au point de décoller des parois du moule. Il en résulte l'apparition d'une résistance thermique à l'interface moule-polymère qui peut modifier notablement à la fois la forme de la pièce et la cinétique de refroidissement. Par ailleurs, le piégeage de contraintes résiduelles lors du refroidissement joue un rôle important quant au respect des spécifications mécaniques de la pièce. Nous résolvons de façon couplée les équations de la mécanique des solides, de la thermique ainsi que l'équation d'État du polymère afin d'appréhender les phénomènes thermomécaniques se développant dans le procédé et de les comparer aux expériences menées en parallèle. L'écoulement du polymère est également modélisé par les équations de Navier-Stokes en utilisant une loi rhéologique d'Ostwald.

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Esposito, Antonella. "Visualization of the flow in a screw / barrel system. Real-time monitoring of polymer / clay mixing." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0124/these.pdf.

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Abstract:

The addition of nanofillers to molten polymers improves their properties, but if the filler moieties are perfectly desagglomerated, dispersed and distributed into the polymer matrix. Lamellar fillers and their composites recently became quite popular, both in the academic and industrial fields, proposing to chemists and processing engineers new challenges about the quality of mixing. Polymer/clay nanocomposite morphology is difficult to characterize and even difficult describe, mainly because of dispersion and/or distribution problems these materials are prone to. A novel method for the real-line monitoring of the morphological outcomes of polymer/clay mixtures during processing would significantly contribute to the development and commercialisation of such a class of nanocomposites. The objective of this work is to start developing a new technique for morphological characterization which would allow to highlight and understand the mechanisms of dispersion/distribution of the fillers into a viscous medium (molten thermoplastic polymer or uncured thermoset resin) flowing in a geometrically complex system (metering zone of extrusion and injection screw/barrel systems). We slightly modified an experimental tool (Visiovis) previously assembled in the laboratory of the Site de Plasturgie à Oyonnax, particularly interesting thanks to its fully transparent barrel, and we adapted it to the visualization of the mixing of a model macromolecular fluid (PDMS) with some commercial clays previously photo-functionalized by cation exchange processing with a fluorescent molecule
L'addition de nanocharges aux polymères fondus en améliore les propriétés si elle sont parfaitement désagglomérées, dispersées et distribuées dans la matrice. Les charges lamellaires et leur nanocomposites attirent depuis quelque temps une attention croissante, tant de la part du monde académique que de l'industrie, imposant ainsi des critères d'homogénéité du mélange polymère/charges plus stricts et multiéchelle. La morphologie des nanocomposites à base de charges lamellaires est difficile à caractériser et presque autant difficile à décrire, à cause des problèmes de dispersion et/ou distribution. Une nouvelle méthode pour le suivi en ligne des évolutions morphologiques des mélanges polymère/argile lors du procédé de mise en oeuvre pourrait contribuer de façon significative au développement et à la commercialisation des nanocomposites. L'objectif de ce travail est de poser les bases pour le développement d'une méthode de caractérisation morphologique qui puisse mettre en évidence et comprendre les mécanismes de dispersion/distribution de charges dans un milieu visqueux (polymère thermoplastique fondu ou résine thermodurcissable non réticulée) en écoulement dans un système à géométrie complexe (zone de pompage des ensemble vis/fourreau pour l'extrusion et l'injection). Nous avons repris une maquette froide (Visiovis) assemblée auparavant dans le laboratoire du Site de Plasturgie à Oyonnax, présentant l'avantage considérable d'être constituée d'un fourreau entièrement transparent, et nous l'avons adaptée à la visualisation du mélange d'un polymère modèle (PDMS) avec des argiles commerciales préalablement photo-fonctionnalisées par échange cationique avec un fluorophore

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Gosselin, Ryan. "Injection de mousses composites bois/plastiques d'origine post- consommation." Thesis, Université Laval, 2005. http://www.theses.ulaval.ca/2005/22718/22718.pdf.

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Abstract:

Dans cette étude, des matériaux composites bois/plastiques moussés ont été produits par une méthode de moulage par injection. En particulier, les composites sont constitués de fibres de bois et d'une matrice de polyoléfines recyclées (mélange de HDPE et PP). La décomposition thermique de l'azodicarbonamide (ACA), un agent gonflant chimique, fournit le gaz nécessaire à la formation de la mousse microcellulaire. Afin d'étudier ces composites, nous avons varié la concentration de bois, la température du moule ainsi que la teneur en agent gonflant. La caractérisation microscopique des échantillons comprend l'analyse de la structure cellulaire, de l'épaisseur de peau ainsi que de la morphologie des fibres. Les résultats montrent que la température du moule et la teneur en agent gonflant ont très peu d'influence sur la morphologie cellulaire à l'intérieur de la plage de valeurs étudiées. Par ailleurs, l'augmentation de la teneur en fibres augmente le diamètre cellulaire à cause de la nature de l'interface bois/plastiques. Enfin, les tests mécaniques en flexion, torsion, impact et traction ont pour but de caractériser l'effet du bois et du moussage sur ces matériaux tout en liant les propriétés mécaniques aux analyses microscopiques. On observe que les propriétés des échantillons sont supérieures en présence de fibres de bois mais légèrement inférieures lorsque moussés.

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Faucher, Anne-Laure. "Apport de la simulation numérique à la conception des semelages : application à l'injection des semelles en élastomères thermoplastiques et au surmoulage." Saint-Etienne, 2004. http://www.theses.fr/2004STET4021.

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Muller, Jean-Damien. "Etude des changements de phase de polymère dans le procédé de rotomoulage : coalescence et cristallisation couplées à la thermique du procédé." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0069/these.pdf.

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Abstract:

Le rotomoulage est un procédé de mise en forme des matières plastiques qui permet de réaliser des objets creux et de grand volume sans ligne de soudure. Les changements de phase durant le procédé conditionnent la qualité finale de la pièce. Le manque de modélisation du procédé limite son développement. Cette thèse est composée de 2 parties : la première traite de la compréhension et de la modélisation de la coalescence des matériaux polymères ; la seconde partie présente les travaux concernant la compréhension des écoulements des poudres durant le rotomoulage et la modélisation thermique du procédé. Durant la phase de chauffe la coalescence est un phénomène prépondérant dont la cinétique dépend du matériau employé. Une étude avec des fluides modèles a permis de déterminer les paramètres prépondérants gouvernant les cinétiques de coalescence. L’influence de ces paramètres a également été testée avec des matériaux industriels. L’écoulement d’une poudre polymère durant le rotomoulage a été étudiée avec un moule dont une face est transparente. Il a été de plus possible d’observer les différentes phases se déroulant lors de la chauffe notamment (adhésion de la poudre et fusion progressive). Afin de comprendre et pouvoir modéliser les échanges thermiques lors du rotomoulage, une étude a été menée en collaboration avec le Laboratoire de Thermocinétique de Nantes. La mesure des températures en différents points du moule ainsi que le flux de chaleur a été réalisée in situ durant un cycle. L’évolution du profil de température durant la phase de refroidissement a pu être décrite en couplant les échanges thermiques et un modèle de cinétique de cristallisation
Rotomolding is a process of plastic forming which can produce hollow and high volume parts without weld line. Phase changements during the process determine the final quality of the part. The lack of modelling of the process limits its development. This thesis is divided in 2 parts: the first deals with understanding and modelling of the coalescence of polymer materials; the second part will present work on understanding the powder flow during the rotomolding and modelling thermal process. During the heat phase the coalescence is a perponderant phenomenon whose kinetics depend on the material used. A study with model materials, liquid at room temperature, made it possible to determine the parameters governing manily the sintering kinetics. The influence of these parameters was also tested with industrial materials. The powder flow of a polymer during the rotomolding has been studied with a mold with a transparent face. In addition it was possible to observe the different phases taking place in particular during the heating phase (the accession of powder and progressive fusion). To understand and be able to model the thermal exchanges during the rotomolding, a study was conducted in collaboration with the Laboratoire de Thermocinétique of Nantes. The measure temperatures at different points in the mould and the heat flow were carried out in situ during a cycle. The predicted temperature profile during the cooling phase has been described by coupling the heat and a model of crystallization kinetic

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Farouq, Youssef. "Analyse du comportement thermique et dimensionnel des pièces moulées par injection." Nantes, 2006. http://www.theses.fr/2006NANT2037.

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Abstract:

Les échanges thermiques lors du processus d’injection des matériaux polymères, ont une grande influence sur les propriétés physiques et dimensionnelles des produits moulés. Le manque de connaissance fine du comportement thermique des polymères a limité les avancées technologiques. Une meilleure appréciation de l’état réel de la matière permet d’optimiser les temps de cycle par une ouverture du moule à l’instant opportun. Cette connaissance est indispensable pour améliorer la productivité et la qualité des pièces. A l’éjection, la connaissance du champ thermique permet d’appréhender l’évolution dimensionnelle des pièces plastiques. La prévision des champs thermiques durant le cycle de moulage et après le démoulage ouvre un large champ d’investigation. Dans cette étude, nous analysons le comportement thermique et dimensionnel depuis le remplissage jusqu’au refroidissement complet des pièces moulées en polystyrène et en polypropylène à l’aide d’une mesure in-situ de la température au cœur et en peau de la pièce et une mesure dimensionnelle après la phase d’éjection. Dans le chapitre I, nous présentons les polymères, les phénomènes thermiques intervenant lors du processus d’injection et les défauts des pièces moulées dus au gauchissement et au retrait. Le chapitre II montre le dispositif expérimental utilisé pour la mesure directe de la température durant le cycle de moulage et après démoulage, ainsi que le montage de refroidissement contrôlé pour la mesure dimensionnelle après éjection des pièces moulées. Le chapitre III comporte la description des modèles numériques utilisés dans cette étude. La confrontation entre le calcul et l’expérience permet de valider les hypothèses émises sur les phénomènes thermiques observés expérimentalement durant le procédé d’injection. Les résultats de cette comparaison font l’objet du chapitre IV. Le chapitre V présente les résultats obtenus à l’aide du dispositif permettant la mesure de l’évolution thermique et dimensionnelle des pièces moulées et leur interprétation
Heat exchange during the polymer injection moulding process, have a great influence on the physical and dimensional properties of the moulded products. Injection technology development is limited by the lack of knowledge of the thermal behavior of polymers. A better appreciation of the real state of the matter makes it possible to optimize the cycle times by an opening of the mould at the convenient moment. This knowledge is essential to improve the productivity and quality of the parts. At the ejection, the knowledge of the thermal field makes it possible to apprehend the dimensional evolution of the plastic parts. The forecast of the thermal fields during the cycle of moulding and after the release from the mould opens a broad field of investigation. In this study, we analyze the thermal and dimensional behavior from the end of filling stage to the complete cooling of the moulded parts of polystyrene and polypropylene using a in-situ measurement of the temperature in the depth and at the surface of the part and a dimensional measurement after the ejection phase. In chapter I, we present the thermal phenomena occuring in the injection process and the defects of moulded parts due to warping and the shrinkage. Chapter II shows the experimental device used for the direct measurement of the temperature during the moulding cycle and after release from the mould, as well as the dimensional measurement during the cooling phase out of the mould. Chapter III deals with the description of the thermal models used in this study. Confrontation between calculation and the experiment makes it possible to validate the assumptions emitted on the thermal phenomena observed in experiments during the process of injection. The results of this comparison are covered in chapter IV. The chapter V presents the results obtained using the device allowing the measurement of the thermal and dimensional evolution of the injected parts and their interpretation

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Willien, Jean-Luc. "Modélisation surfacique du remplissage de moules en injection des thermoplastiques." Paris, ENMP, 1992. http://www.theses.fr/1992ENMP0338.

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Abstract:

Ce travail presente une modelisation du remplissage de la cavite d'un moule pour l'injection d'un polymere thermoplastique fondu. L'objectif final de cette etude est la realisation d'un logiciel alliant performance et convivialite afin de l'integrer a un code industriel de modelisation de l'ensemble du procede d'injection. Apres une etude bibliographique des differentes facons d'aborder cette modelisation on a choisi de developper une approche a partir d'un ecoulement dans une geometrie que l'on peut decrire par une representation de la cavite au moyen d'une surface mediane en chaque point de laquelle on associe une epaisseur. Par la prise en compte d'hypotheses associees au confinement, on est conduit a l'etude d'un ecoulement moyen sur cette surface mediane que l'on traite numeriquement par une methode couplant des elements et des volumes finis et dont les maillages respectifs sont entrelaces. L'introduction d'une rheologie visqueuse generale, et de la thermique, necessite alors une discretisation dans l'epaisseur afin de coupler les equations de la mecanique de cet ecoulement moyen (localement bidimensionnel) et de la thermique qui reste tridimensionnelle. La qualification du logiciel developpe est effectuee d'abord sur des cas dont une solution analytique est connue pour etudier l'influence des parametres numeriques, puis sur des confrontations experimentales

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Montezin, Fabrice. "Etude de l'influence des conditions de thermoformage et d'injection sur les propriétés d'aspect de pièces surmoulées." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1182.

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Rouilly, Antoine. "Nouveaux agro-matériaux composites à matrice protéique ou polysaccharidique : étude du fractionnement, de la transformation et de la mise en forme par extrusion et par injection-moulage de la pulpe de betterave et du tourteau de tournesol." Toulouse, INPT, 2002. http://www.theses.fr/2002INPT032G.

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Abstract:

Un bilan bibliographique des connaissances sur les propriétés "plastiques" des biopolymères et les formulations d'agro-matériaux qui les exploitent est présenté. 2 matières premières modèle pour la transformation de matière végétale brute en agro-matériau par exploitation in situ des propriétés de leurs constituants sont étudiées : la pulpe de betterave et le tourteau de tournesol. La pulpe de betterave est le résidu de l'extraction du sucre. Sa structure cellulaire, composéeà plus de 75% de polysaccharides est transformée sans dégradation par extrusion bi-vis en structure simplifiée matrice-fibre. Les propriétés thermiques (transition vitreuse, nouveau phénomène de plastification) et rhéologiques (rhéométrie capillaire) de la pulpe plastifiée sont ensuite caractérisées en fonction de son taux d'hydratation. Le tourteau de tournesol est le résidu d'extraction de l'huile de la graine. Il est constitué des fibres de la coque et de protéines de réserve. Par traitement thermo-mécano chimique, les corpuscules protéiques du tourteau sont dénaturés (leur température de dénaturation diminue de 189,5°C à 119,9°C) lorsque leur taux d'hydratation passe de 0 à 30%) et coagulés et les agrégats formés dépliés par réduction des ponts disulfures.

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Laurent-Mounier, Anne. "Conception d'un capteur polyvalent en fibres de carbone pour l'analyse et le suivi du moulage RTM de composites à matrice organique." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2002/50376-2002-383.pdf.

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Abstract:

L'essor du procédé RTM (Resin Transfer Molding) pour la fabrication de composites à matrice organique impose le besoin d'une maîtrise croissante de cette technologie dans le respect des contraintes industrielles. L'objectif de cette étude est donc la conception de capteurs électrique et diélectrique en fibres de carbone de suivi et d'analyse des différentes étapes du procédé. La polarisation de la résine soumise à un courant électrique continu limite le développement du capteur électrique d'écoulement de résine. En revanche, l'alimentation du même en courant alternatif, en empêchant la polarisation, permet la conception d'un capteur diélectrique de suivi d'écoulement, qui, intégré dans le moule ou dans les renforts de verre permet également le suivi de réticulation de la résine. Enfin des études de faisabilité ont été conduites pour évaluer l'aptitude des fibres de carbone à suivre l'épaisseur des renforts dans leur phase de préformage et les endommagements multiaxiaux dans les pièces en service.

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Yao, Jiaolian. "DENSITY GRADED LMDPE FOAMS PRODUCED UNDER A TEMPERATURE GRADIENT: MORPHOLOGY AND PROPERTIES." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28072/28072.pdf.

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Abstract:

Dans ce travail, du polyéthylène linéaire de densité moyenne (LMDPE) et des microcapsules Expancel ont été utilisés pour produire des mousses polymères avec un gradient de densité. En contrôlant indépendamment les plaques supérieure et inférieure d'un moule de compression à des températures différentes et en contrôlant le temps de moulage, des mousses symétriques et asymétriques ont été produites. Aussi, l’effet du type et de la concentration des agents gonflants sur le profil de densité et la morphologie (taille des bulles et la densité des bulles) des mousses a été étudié. Finalement, on rapporte et on discute les propriétés mécaniques en flexion et en tension en relation avec le profil de densité et la morphologie.
In this work, linear medium density polyethylene (LMDPE) and Expancel microbeads were used to produce density graded polymer foams using compression molding. By controlling independently the top and bottom plate temperatures in the mold, different temperatures and molding times were used to produce symmetric and asymmetric foams. The effect of blowing agent type and content were also studied to control the density profile and foam morphology (cell size and cell density) across thickness. Finally, the mechanical behavior in flexion and tension is reported and discussed in relation with foam morphology and structure.

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Viale, Jérémy. "Etude chemiorhéologique de systèmes thermodurcissables dédiée à la compréhension du procédé de rotomoulage réactif." Lyon, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAL0114.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre des Nouvelles Technologies pour l'Energie, en particulier pour le stockage hyperbare de l'hydrogène gazeux. Parmis les procédés de mise en oeuvre réactive des polymères, le rotomoulage réactif (RRM) a été identifié comme ayant un fort potentiel pour la fabrication de l'enveloppe interne du réservoir assurant les propriétés barrière à l'hydrogène. Le procédé de rotomoulage réactif a alors été étudié afin de mettre en place des outils de compréhension de la transformation des systèmes réactifs au cours de la mise en oeuvre. La cinétique de conversion de quatre systèmes réactifs polyuréthanes et polyépoxydes a été déterminée dans des conditions isothermes et dans des conditions proches du procédé, c'est-à-dire en mode anisotherme. L'étude anisotherme a été choisie car elle correspond mieux aux conditions réelles de mise en oeuvre par rotomoulage. L'étude des comportements rhéologiques des systèmes réactifs ou chemiorhéologie a également été menée en suivant deux approches similaires, l'une isotherme et l'autre anisotherme. Notamment, l'évolution de la viscosité a été décrite en fonction de la vitesse de montée en température pour mettre en évidence les transistions de phase comme la gélification et la vitrification. Ces résultats, à la fois chimiques et physiques, ont été compilés dans un diagramme d'état original adapté à la visualisation de la transformation chemiorhéologique du système en cours de polymérisation. L'ensemble de ces résultats de caractérisation ex situ ont été exploités pour décrire le comportement des différentes formulations au cours de leur mise en oeuvre. Ils ont également permis d'adapter des formulations à la mise en forme par rotomoulage et ainsi élargir la gamme des matériaux rotomoulables aux polymères thermodurcissables. Finalement, afin de corréler les déductions théoriques à des évolutions réelles des systèmes réactifs in situ, l'élaboration d'un système d'instrumentation basé sur l'analyse ultrasonore a été étudiée. Des critères de suivi de polymérisation ont d'abord été identifiés, puis les techniques de mesures ont été mise en place dans des conditions proches du rotomoulage
This study comes within the scope of New Technology for Energy, particularly for high pressure hydrogen storage. Reactive rotational moulding has been identified as an adapted process for hydrogentight liners manufacturing. Thus the reactive rotational moulding process has been studied in order to find theoretical tools dedidacted to the understanding of such a reactive forming process. Chemical kinetics of four polyurethanes and polyepoxydes reactive systems have been determined on classical isothermal conditions and original anisothermal conditions i. E. On temperature ramps. Anisothermal conditions have been selected because they corresponds better to real process conditions. Rheological behaviour have also been characterized on two different approaches, an isothermal one and on temperature ramps. In particular, viscosity have been described as a function of heating rate. These physical and chemical results have been compiled in an original state diagramm in order to show material properties evolution in a time-temperature space. The whole ex situ characterizations are then managed to described the behavior of the different formulations during the rotational moulding. Moreover they allow to form specific materials and so to widden the range of material to thermoset polymers. Finally, in order to correlate theoretical deduction to real reactive systems evolution, the elaboration of innovating monitoring tool based on ultrasonic analysis has been studied. To begin, polymerization monitoring criteria have been identified and then specific techniques have been set to monitor these criteria in real forming process

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Carronnier, Delphine. "Pièces composites structurales injectées à basse pression sur préformes. Recherche d'une méthodologie de conception couplée à la réalisation." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30170.

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Abstract:

Nous avons etudie la methodologie et mis en place un moyen de production pour des pieces en materiau composite par injection de resine basse pression dans un moule contenant des renforts fibreux, dit resin transfer moulding. Apres une etude bibliographique, nous avons choisi d'etablir une base de donnees afin de faciliter la creation d'une demarche logique dans le but de concevoir des moules et des pieces pour des applications semi-structurales. Pour trois materiaux et trois temperatures, nous avons determine les caracteristiques mecaniques en traction, compression, cisaillement et cisaillement interlaminaire ainsi que les taux volumiques de porosites. D'autre part, afin de simuler les ecoulements, nous avons evalue la permeabilite des renforts. Nous avons ensuite etabli une demarche logique pour etudier la fabrication de pieces. Elle comporte deux actions a mener en parallele: la conception de la piece et la conception du moule. En ce qui concerne la piece on retrouve la phase de conception classique a laquelle on ajoute une phase fondamentale d'etude du drapage des renforts. Les calculs de structures sont realises pour valider mecaniquement les conceptions. Ces deux actions sont interdependantes. En dernier lieu, par l'intermediaire de deux applications, nous avons valide cette demarche

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Gueguen, Mikaël. "Couplage thermomécanique appliqué au procédé d'injection. Prise en compte de la cristallisation." Lorient, 2005. http://www.theses.fr/2005LORIS061.

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Abstract:

L'objet de l'étude est la simulation du couplage thermomécanique lors du procédé d'injection des polymères thermoplastiques. Nous nous intéressons plus particulièrement aux phases de compactage/refroidissement du procédé. Nous mettons en place les équations du couplage thermomécanique que nous introduisons dans un code de calcul éléments finis. Notre modélisation tridimensionnelle fait intervenir plusieurs lois de comportement, en particulier une loi hypoélastique thermodépendante. Nous prenons en compte la loi de tait pour le calcul du coefficient de dilatation et du coefficient de compressibilité du polymère, amorphe ou semi-cristallin. Nous introduisons par ailleurs le concept de pression figée permettant de modéliser le comportement du matériau et l'établissement des contraintes pendant la phase de compactage. La modélisation prend en compte des conditions limites thermiques dépendantes d'une résistance de contact fonction du déplacement, ceci afin de modéliser le décollement du polymère lors du compactage. Nous confrontons nos résultats issus de la modélisation ˆ des essais expérimentaux mesurant le refroidissement de l'échantillon. Dans un second temps, nous prenons en compte le changement de phase. Une étude est effectuée sur différents algorithmes pour modéliser correctement le phénomène de changement de phase, en les comparant avec la solution analytique du problème de stefan. Nous retenons l'algorithme du terme source pour prendre en compte la cristallisation de polymères semi-cristallins. La cristallisation implantée dans le couplage utilise la cinétique anisotherme de nakamura dépendante à la pression
This study deals with the simulation of thermomechanical coupling applied to injection process. In this work, we focus on packing/cooling step. We use the finite element method to describe the thermomechanical coupling. Our tridimensionnal modelling use several law behaviour for the mechanical part, in particular a thermodependant hypoelastic law. The tait law determine the dilatation and compressibility coefficient of the polymer, semi-cristalline or amorphous. We introduce the frozen-in pressure, added to the thermal shrinkage, allowing to model the behaviour of the polymer and the creation of the residual stresses during the packing and the cooling step. The thermal boundary conditions depends of the shrinkage occuring during the process. We compare the model to experimental results of the cooling of injected sample. In a second time, we take into account the phase change phenomena. A study is done between different algorithms to modelling the phase change. We compare these algorithms with the analytical solution of stefan's problem. We retain the fictitious source term method to modelling the cristallization of semi-cristalline polymers. We use the non-isothermal nakamura kinetics, including a dependancy to the pressure

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Cilleruelo, Laura. "Analyse des relations mise en oeuvre/structure/propriétés mécaniques du PET renforcé de fibres de verre longues." Lille 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LIL10148.

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Abstract:

L'objectif de d'étude a été d'optimiser, dans le cas du PET renforcé de fibres de verres longues, le couple matériau-procédé afin de répondre aux besoins industriels de performances mécaniques. Ont été en particulier étudiées sur une pièce-type reproduisant des géométries caractéristiques de pièces industrielles les influences sur la microstructure (orientations, taux locaux de fibres et cristallinité) et les propriétés résultantes en flexion et en choc de différents facteurs: conditions de moulage par injection, type d'alimentation de l'outillage, technologie de transformation (injection, injection-compression, comoulage de tissus) et formulation de la matière (à savoir taux de renfort et présence d'additifs de type colorant et agents de nucléation). Les résultats ont conduit à mettre en évidence les paramètres directeurs du procédé (pression de maintien, vitesse de remplissage et température du moule), à optimiser les performances mécaniques en contrôlant les anisotropies et hétérogénéités locales par la position et la taille des seuils et à comprendre les mécanismes de fragilisation induits par la présence de noir de carbone ou d'agents de nucléation, dont les effets sont liés à la fois à la température du moule et à leur nature
The aim of this project was to optimise the material-process couple in the case of long glass fibre reinforced PET, so as to comply with industrial requirements of mechanical performances. The influences of some parameters on the microstructure (fibre orientations, local fibre and cristallinity rates) and the related flexural and impact properties have been in particular studied on a part whose shape was typical of industrial geometries. These parameters were the injection moulding conditions, the tooling gate types, the processing technology (injection moulding, injection-compression moulding, co-moulding of fabrics) and the material formulation (e. G. Initial fibre content and presence of additives such as pigment and nucleating agents). The results have allowed pointing out the parameters that govern the process (holding pressure, filling rate, mould temperature), optimising the mechanical performances by a better control of the local anisotropy and heterogeneity (through gate size and location), and gaining a better knowledge of the mechanisms inducing brittleness due to the adjunction of carbon black or nucleating agents, whose effects are related both to their nature and to the mould temperature

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Hosdez, Valérie. "Détermination des déformations 3D de pièces thermoplastiques chargées fibres de verre courtes." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2008. https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2008/HOSDEZ_Valerie_2008.pdf.

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Abstract:

Le but de ce travail de thèse est la prédiction des retraits et déformations de pièces injectées en thermoplastique chargé fibres de verre courtes. Le matériau utilisé a été premièrement caractérisé sous des conditions proches de celles appliquées en injection, les résultats étant ensuite intégrés au calcul. Deuxièmement, la simulation 3D du cycle d’injection a permis de définir l’orientation des fibres au sein des pièces injectées. Les retraits et déformations après éjection ont ensuite été calculés avec deux types de loi de comportement, élastique orthotrope et viscoélastique isotrope transverse. Les propriétés d’orientation dues à l’injection ont été transférées grâce à une interface vers un logiciel de calcul de structure. Enfin, les résultats ont été comparés avec des mesures expérimentales des déformations. À terme, on souhaite ainsi remplacer la phase expérimentale et itérative de détermination des paramètres optimaux du procédé par les prédictions de la simulation
The aim of this work is to predict the shrinkage and warpage of short fiber reinforced thermoplastic parts produced through injection molding. The material used was first characterized under conditions approaching process conditions. Results were then integrated to the calculation. Moreover, a 3D simulation of the process allowed the definition of the fiber orientation in the parts. Shrinkage and warpage after ejection were then calculated with two material models (orthotropic elastic and transversal isotropic viscoelastic). Orientation properties due to injection were transferred to structural analysis thanks to an interface. Finally, the results have been compared to experimental warpage measurements. On a long term, the experimental and iterative phase necessary to determine the optimal process parameters should be replaced by the predictions of the simulation on this way

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Bégin, Mathieu. "Effet de la ligne de soudure sur le polypropylène renforcé de fibres de verre et moussé par injection." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24849/24849.pdf.

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Jia, Dawei. "Évaluation des contraintes internes par méthode ultrasonore dans les pièces plastiques injectées." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10107.

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Abstract:

Les propriétés mécaniques et la précision dimensionnelle des pièces plastiques injectées sont liées au niveau des contraintes résiduelles induites par leur mise en œuvre. Cette étude montre le potentiel de la méthode ultrasonore basée sur l’effet acoustoélastique afin d’évaluer les contraintes internes dans les plaques injectées en polymère amorphe avec l’onde Lcr. Dans un premier temps, des capteurs spécifiques ont pu être réalisés à partir de leur analyse fonctionnelle et grâce à l’optimisation de certains paramètres (champ ultrasonore, angle d'incidence, distance émetteur-récepteur). Ceci a permis de déterminer les coefficients acoustoélastiques K33 et K11, ainsi que le coefficient P traduisant l’influence de la température sur la vitesse de propagation de l’onde longitudinale dans les matériaux étudiés. Ces paramètres ont permis de valider la méthode ultrasonore sur des plaques partiellement relaxées en PC et PS, en utilisant un système C-Scan afin d’évaluer les contraintes moyennes dans l’épaisseur, et ensuite avec l’onde Lcr afin de déterminer les contraintes surfaciques. La validation a été obtenue en comparant les résultats avec ceux de la méthode de photoélasticimétrie. La faible épaisseur des plaques (3 mm) nuit à la précision des mesures de cartographie de vitesse dans l’épaisseur. Celle-ci s’améliore nettement lorsqu’on utilise l’onde Lcr (Ds » ±2 MPa), ce qui nous a incités à utiliser ce type d’onde. La dernière partie de l’étude concerne la détermination des contraintes après fabrication de nouvelles plaques, et celle de profil de contrainte dans des épaisseurs différentes en changeant la fréquence de l’onde Lcr
The mechanical properties and the dimensional precision of the injection molded polymer parts are influenced by the process-induced residual stresses. This study shows the potential of the ultrasonic method based acoustoelastic effect to evaluate the residual stresses in amorphous polymer plates with Lcr waves. Firstly, special holding fixtures were designed according to their function analyses and the optimization of some parameters (ultrasonic field, incidence angle and emitter-receiver distance). They were used to determine the acoustoelastic coefficients K33 and K11, as well as the coefficient P corresponding to the temperature effect on the longitudinal wave velocity in studied materials. Then ultrasonic measurements were applied to partially relaxed PC and PS plates, through C-Scan system to evaluate average stresses across plate thickness, and Lcr waves to evaluate the surface stress. The measurement reliability was validated by comparing the results with those of the photoelasticity. The poor plate thickness (3 mm) affects the measure accuracy of the speed scanning, while it is improved a lot by using Lcr waves (Ds » ±2 MPa), so we turn to the latter only. The last part of the study concerns the determination of the stresses after manufacturing of new plates and that of stress profile in different thicknesses by changing the frequency of the wave Lcr

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Bigot, Erwan. "Simulation tridimensionnelle du remplissage de corps minces par injection." Paris, ENMP, 2002. http://www.theses.fr/2002ENMP1073.

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Chaouki, Hicham. "Modélisation du comportement des composites thermoplastiques à renforts continus dans les procédés de mise en forme." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27682/27682.pdf.

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Vera, Julie. "Texturation de surface de pièces polymères injectées à partir de la structuration submicronique du moule." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC025/document.

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Abstract:

Depuis plusieurs années, on cherche à fonctionnaliser les surfaces de tout type de matériaux que ce soit pour le biomédical, la recherche ou l’industrie des transports afin de conférer de nouvelles propriétés (antibuée, réduction du frottement, dégivrage…). Parmi les techniques de traitement de surface, l’ablation au moyen d’un laser à impulsions ultra-brèves offre la possibilité d’élaborer des textures submicroniques, qui jouent un rôle essentiel dans leur comportement fonctionnel. Toutefois, dans le cas de production en grande série, il est préférable pour des questions de coûts, de reproduire ces textures avec une technique de reproduction d’empreinte.Ce travail porte sur l’étude des différents facteurs impliqués dans la réplication par injection plastique de topographies submicroniques. Il s’agit de comprendre l’influence des paramètres du procédé d’injection, des propriétés du polymère injecté et de la chimie de surface du moule (avec ou sans revêtement) sur la qualité de la pièce injectée.Une première étude a été réalisée sur deux polypropylènes de viscosité différente sous faible taux de cisaillement (grade MFR). Une première étape a consisté à développer une nouvelle méthodologie pour quantifier la qualité de réplication de structures submicroniques périodiques et aléatoires entre la pièce injectée et le moule, avant de mettre en œuvre une série d’injections. Pour des paramètres d’injection identiques, on observe que la qualité de réplication des motifs sur les pièces injectées est différente. Une étude approfondie des caractéristiques structurales et rhéologiques des polymères a été réalisée. Cette différence de réplication n’est pas dues à leur viscosité dans les conditions d’injection en dépit de grades MFR très différents mais de leur mode de relaxation de contraintes pendant la phase de refroidissement [1]. Une deuxième étude s’est concentrée sur l’influence de la chimie de surface des moules lors du remplissage des cavités dans le procédé d’injection. Nous avons principalement étudié le phénomène d’adhésion d’un polymère fondu sur différents substrats revêtus de dépôt à base de nitrures de chrome ou de titane ainsi qu’un dépôt de DLC (Diamond Like Carbon). A partir d’essais de mouillage en température et de mesures d’énergie de surface des polymères fondus, nous avons déterminé le travail d’adhésion du polymères sur les moules revêtus (ou non) aux températures d’injection [2]. A partir de ces résultats nous avons tenté de mener un travail de synthèse en développant une approche statistique basée sur l’analyse de plans d’expériences afin de quantifier l’influence de différents facteurs tant procédés (vitesses d’injection, vide dans l’empreinte, température moule, …) que matériaux (différents polymères, différents revêtements sur le moule). Nous avons montré que les échanges thermiques à l’interface moule-polymère avaient un rôle prépondérant dans la qualité de réplication. Ces échanges dépendent notamment de la nature des revêtements qui conditionne la formation de la gaine solide lors de la microinjection [3].[1] J. Vera, A.-C. Brulez, E. Contraires, M. Larochette, S. Valette, S. Benayoun, Influence of the polypropylene structure on the replication of nanostructures by injection molding, J. Micromech. Microeng. 25 (2015) 115027. doi:10.1088/0960-1317/25/11/115027.[2] J. Vera, E. Contraires, A.-C. Brulez, M. Larochette, S. Valette, S. Benayoun, Wetting of polymer melts on coated and uncoated steel surfaces, Applied Surface Science. 410 (2017) 87–98. doi:10.1016/j.apsusc.2017.02.067.[3] J. Vera, A.-C. Brulez, E. Contraires, M. Larochette, N. Trannoy-Orban, M. Pignon, C. Mauclair, S. Valette, S. Benayoun, Factors influencing micro-injection quality, Journal of Micromechanics and Microengineering. (soumis en juin 2017)
Over the past decades, industrial and academic research groups have been trying to functionalize surfaces, i.e. provide new properties to surfaces, in order to obtain specific functions such as friction reduction, anti-fog or de-icing properties. Among the various existing surface treatment techniques, laser ablation using an ultra-short pulse laser gives the opportunity to generate submicronic textures, which play an essential role in their functional behavior. However, in the case of mass production of textured surfaces, it is preferable to reproduce these textures with a fingerprinting technique for reasons of cost-effectiveness.This work focuses on the study of the various factors involved in the replication of submicronic topographies by plastic injection. Understanding the influence of the parameters of the injection process, the properties of the injected polymer and the surface chemistry of the mold (with or without coating) is key to controlling the quality of the injected part.A first study was carried out on two polypropylenes of different viscosities under low shear rate (MFR grade). A first step was to develop a methodology enabling to quantify the quality of replication of periodic and random submicron structures between the injected part and the mold. For identical injection parameters, it was observed that the quality of replication of the patterns on the injected parts was different when viscosity changed. A study of the structural and rheological characteristics of the polymers was carried out. This difference in replication was not due to their viscosity under the injection conditions in spite of very different MFR grades but to their mode of stress relaxation during the cooling phase [1]. A second study focused on the influence of the surface chemistry of molds when filling the cavities in the injection process. We mainly studied the phenomenon of adhesion of a molten polymer on different chromium nitride, titanium-based and DLC films deposited on mold substrates. From the temperature wetting tests and the surface energy measurements of the molten polymers, we determined the work of adhesion between the polymers and the coated or non-coated molds at injection temperatures [2]. On the basis of these results, we performed a synthesis work by developing a statistical approach based on the analysis of experimental plans in order to quantify the influence of various factors, both process (injection rates, Impression, mold temperature, etc.) and material (different polymers, different coatings on the mold) related. We showed that thermal exchanges at the mold-polymer interface had a dominant role in the quality of replication. In particular, these exchanges depend on the nature of the coatings and regulates the formation of the solid sheath during microinjection [3].[1] J. Vera, A.-C. Brulez, E. Contraires, M. Larochette, S. Valette, S. Benayoun, Influence of the polypropylene structure on the replication of nanostructures by injection molding, J. Micromech. Microeng. 25 (2015) 115027. doi:10.1088/0960-1317/25/11/115027.[2] J. Vera, E. Contraires, A.-C. Brulez, M. Larochette, S. Valette, S. Benayoun, Wetting of polymer melts on coated and uncoated steel surfaces, Applied Surface Science. 410 (2017) 87–98. doi:10.1016/j.apsusc.2017.02.067.[3] J. Vera, A.-C. Brulez, E. Contraires, M. Larochette, N. Trannoy-Orban, M. Pignon, C. Mauclair, S. Valette, S. Benayoun, Factors influencing micro-injection quality, Journal of Micromechanics and Microengineering. (soumis en juin 2017)

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Saint-Martin, Gilles. "Etude typologique des défauts structuraux générés au cours de la mise en forme par injection de composites à matrice polymère thermostable renforcés par fibres de verre courtes." Paris, ENMP, 2003. http://www.theses.fr/2003ENMP1146.

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Abstract:

Ce travail de thèse découle du regroupement de plusieurs équipementiers aéronautiques (Technofan, Microturbo, Liebherr Aerospace) et de laboratoires de recherche (Ecole des Mines d'Albi, Université Paul Sabatier de Toulouse). L'objectif des travaux est de parvenir à la maîtrise de la qualité structurelle de pièces en polyétherimide renforcé par fibres de verre courtes, injectées sous haute pression. Le premier chapitre propose un état de l'art des connaissance scientifiques et techniques relatives au processus d'injection et aux défauts d'ordre structurel. Deux types de défauts sont identifiés comme représentant la majorité des cas rencontrés : les lignes de soudure et les vacuoles. Ces deux familles sont étudiées en détails dans la suite du document. Un déséquilibre notable apparaît entre les connaissances relatives à ces deux types de défauts structurels. Plusieurs outils numériques et expérimentaux sont ensuite mis en place dans le chapitre II. Nous décrivons en premier lieu les méthodes de calcul utilisées dans le logiciel de simulation d'injection Moldflow. Un travail est également mené sur une méthodologie de représentation de l'état d'orientation des renforts au sein des pièces injectées. Le chapitre III correspond à l'ensemble des travaux concernant les lignes de soudure. Nous différencions les lignes de soudure frontales des lignes de soudure adjacentes. Ces dernières présentent de fortes potentialités d'optimisation. Nous étudions en particulier la dépendance de ces défauts par rapport au procédé de mise en forme. Une méthodologie de renforcement des lignes de soudure adjacentes par décalage volumique est également développée. Ces travaux aboutissent à une meilleure connaissance des liens entre le procédé d'injection et les lignes de soudure. Le chapitre IV correspond pour sa part à l'ensemble des travaux concernant les vacuoles. L'étude menee a pour but de proposer des méthodes de prévision et de contrôle de ce type de défaut dans les pièces de forte épaisseur. Des études expérimentales nous éclairent de surcroît sur la morphologie de ces défauts et sur leurs modes de formation. Enfin, plusieurs applications de ces travaux sont proposées. Ils débouchent par ailleurs sur des perspectives scientifiques très encourageantes.

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Fournier, Jean-Étienne. "Analyse des écoulements de thermoplastiques par vélocimétrie par imagerie de particules : application aux procédés d'extrusion et d'injection." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10167/document.

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Abstract:

La qualité ou les défauts esthétiques des pièces plastiques injectées sont en partie gouvernés par les conditions d'écoulement du polymère fondu durant la phase de remplissage des outillages. Certaines hypothèses, notamment celle d'un glissement à la paroi, ont été avancées dans la littérature pour en expliquer l'origine, mais, faute de moyens adéquats et compatibles avec l'environnement très sévère du procédé, très peu de travaux expérimentaux ont été réalisés pour les confirmer. La présente étude tente de combler cette lacune en analysant la faisabilité d'une méthode originale de visualisation directe des écoulements dans les procédés d'extrusion et d'injection, par vélocimétrie laser à imagerie de particules. Les résultats obtenus pour le procédé d'extrusion sont concluants et confirment la validité de cette méthode. Dans le cas particulier d'un polycarbonate, ils mettent en évidence un glissement à la paroi dès les faibles gradients de vitesse, confirmé par des mesures rhéologiques traditionnelles. Ce glissement peut induire des perturbations, notamment au droit de discontinuités géométriques. La transposition au cas de l'injection, plus délicate, a mis en évidence des difficultés pratiques liées à la sévérité du procédé. Néanmoins, une analyse qualitative a permis de relier les conditions d'écoulement en paroi à l'apparition d'un défaut d'oscillation de front. L'analyse quantitative reste néanmoins à mettre en oeuvre dans des études futures
Quality or aesthetic defects of the plastic parts manufactured by injection moulding process are partly controlled by the flow conditions during filling stage. Sorne hypotheses, notably that of a slipping at the mould wall, are proposed in literature to explain their origin. But, because a lack of appropriate tools, compatible with the very severe environment of plastic processing, they have not been confirmed yet by experimental works. The present study tries to fill up this lacuna by analysing the validity of an original method of direct visualization of flows in extrusion and injection moulding processes by particle image velocimetry. Results obtained for extrusion experiments are conclusive and confirm the validity of this method. ln the particular case of a polycarbonate, they obviously show a wall slip phenomenon; confirmed by classic rheological measurements. This wall slip can lead the perturbations of the flow, especially near the geometrical discontinuities. The transposition in the injection moulding case, more delicate, clearly shows the practical difficulties related to the process environment. Neverthelesse, a qualitative analysis allows to relate the flow conditions at the mould wall with the appearance of a defect on the surface of the part. The quantitative analysis remains however to be confirmed in future studies

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Gourichon, Boris. "Analyse expérimentale et modélisation des mécanismes de génération de micro-vides en moulage RTM de composites organiques." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2005/50376-2005-126.pdf.

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Abstract:

Le moulage RTM est un procédé de fabrication très répandu pour la fabrication de pièces en matériaux composite. Une méthode expérimentale de mesure des taux de micro-vides pour des écoulements unidirectionnels a été développée. Les cinétiques de création et d'éliminations des micro-vides ont été mesurées pour un renfort fibreux. Les résultats présentés montrent l'existence d'une fenêtre de procédé pour des débits d'injection élevés adaptée aux applications nécessitant des cadences de production élevées. Un modèle numérique de prévision du taux de micro-vides a été développé intégrant les constatations expérimentales. Les résultats sont en bon accord avec l'expérience et permettent d'obtenir les cartographies de taux de micro-vides locaux. De plus, ces travaux montrent qu'une analyse expérimentale rigoureuse est nécessaire à la détermination de paramètres physiques du renfort influençant fortement la précision des résultats.

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Comas-Cardona, Sébastien. "Modélisation, simulation et contrôle du couplage hydro-mécanique pour le moulage de composites." Lille 1, 2005. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/3efa882a-9b13-4d8c-9093-5fb158ec4af4.

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Abstract:

L'intérêt pour les matériaux composites s'est confirmé au cours des dernières années. La réduction des temps de cycle en moulage LCM (Liquid Composite Molding) passe par l'augmentation du débit ou de la pression de la résine sans déplacer et déformer les renforts, inserts et âmes dans la cavité du moule pour garantir la qualité et les performances des pièces. La complexité des phénomènes associés nécessite de recourir à la simulation numérique. Un modèle de comportement des renforts fibreux secs et imprégnés en compression est proposé ainsi qu'une méthode d'identification des paramètres. Une méthodologie basée sur des compressions de renforts imprégnés permet d'extraire les valeurs de perméabilités planes et transverses d'un renfort. Un exemple de couplage hydro-mécahique est simulé avec une méthode numérique sans maillage. Enfin une composante technologique est proposée en vue d'améliorer la fabrication grâce à un lien matériau/machine d'injection/outillage permanent.

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Havard, Nicolas. "Conduite adaptative du procédé d'injection des thermoplastiques : relations mode de pilotage/ propriétés dimensionnelles." Lille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LIL10046.

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Abstract:

L'influence du mode de pilotage des presses d'injection de thermoplastiques sur la stabilité des productions de pièces, en terme de propriétés massiques, dimensionnelles (précision et stabilité dans le temps) et mécaniques (choc) est analysée. Trois modes de régulation sont comparés: standard en boucle fermée sur la pression hydraulique du vérin d'injection (BFH); avancée en boucle fermée sur la pression du polymère dans le moule (BFP) durant la phase de maintien; et auto-adaptative cycle-à-cycle (BFPRA), basée sur un modèle analytique. Par rapport à la régulation en BFH, est mis en évidence l'apport significatif des systèmes BFP et BFFPRA en terme de réduction de la dispersion à la fois sur les masses, longueur et épaisseur des pièces moulées, le retrait volumique au moulage, le retrait volumique total et la résistance au choc, avec en outre un effet seulement faiblement pénalisant sur la résistance moyenne et des retraits volumiques totaux plus faibles en valeur absolue.

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Chedly, Slaheddine. "Compromis choc acoustique des matériaux poreux : relations procédé – produit - performances." Reims, 2008. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000856.pdf.

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Abstract:

Dans le secteur automobile, la sécurité prend de l’ampleur depuis quelques années et les constructeurs automobiles s’investissent dans le développement des nouvelles technologies pour que leurs produits soient plus sûrs aux passagers. Dans le contexte normatif actuel concernant à la fois le choc piéton et le bruit des véhicules, la sélection de matériaux offrant un bon compromis entre ces deux aspects pour la conception des capots est au cœur des préoccupations des constructeurs automobiles. Une voie possible est l'utilisation de matériaux poroélastiques collés sous le capot moteur, qui offrent une bonne dissipation de l'énergie en cas de choc, et une bonne atténuation des ondes acoustiques émises par le moteur. Pour cela, une maîtrise des relations Procédé – Produit – Performances est nécessaire. Les outils de modélisation (Méthode de surface des réponses, le Krigeage,…) permettent de bâtir des modèles empiriques exprimant les performances choc et acoustique des matériaux poreux dans le but de quantifier les relations Procédé – Performances et Produit – Performances. Dans ce mémoire, le choix des entrées et des sorties et du type de la table d’expériences est une étape cruciale dans la perspective de construction des méta-modèles. Les algorithmes génétiques étaient un moyen efficace dans la recherche des compromis choc – acoustique des matériaux poreux vis-à-vis des conditions de mise en forme et des caractéristiques intrinsèques. La finalité de ce travail est la recherche du matériau idéal offrant des bonnes performances d’isolation du choc et d’absorption acoustique, en fonction des paramètres de mise en forme ou des caractéristiques poroélastiques, en restant dans l’espace de conception fixé au début de la démarche
In car industry, security is an important subject in recent years and car manufacturers involve in the development of new technologies so that their products are more reliable for passengers. In the current context concerning both pedestrian shock and vehicles noise, materials selection offering good compromise between these aspects is an important concern of vehicle manufacturers. One possibility is the use of poroelastic materials stuck under engine cowling, which offer good energy dissipation upon impact, and good attenuation of acoustic waves emitted by the engine. For this, knowledge of Process - Product - Performances relationships is necessary. Modeling tools (Responses Surface Method, Kriging,…) are used to build empirical models expressing shock and acoustic performances of porous materials in order to quantify the relationship Process - Performances and Product - Performances. In this brief, the choice of inputs, outputs and experimental design type is crucial in the prospect of building meta-models. Genetic algorithms were effective tool when searching porous materials shock - acoustic compromise according to process conditions and intrinsic characteristics. The purpose of this work is searching ideal material offering good performances in shock absorption and acoustic isolation in the design area of design

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Carré, Méline. "Développement de nouveaux polymères fonctionnels et intelligents, ayant des propriétés optiques modifiables sur demande." Thesis, Mulhouse, 2021. http://www.theses.fr/2021MULH4570.

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Abstract:

Les thermoplastiques sont une classe de polymères largement utilisés dans l’industrie en raison de leurs faibles coûts de traitement. Les granulés de thermoplastique sont chauffés et le thermoplastique fondu peut alors prendre toutes les formes souhaitées. Plusieurs méthodes peuvent être utilisées comme le moulage par injection, l’extrusion, le thermoformage ou l’impression 3D pour donner cette forme. Aucun solvant n’est requis pendant ces procédés. La caractéristique intéressante est que les thermoplastiques sont recyclables, contrairement à l’autre classe de polymère appelée thermodure. En effet, le matériau peut être chauffé pour être fondu plusieurs fois sans affecter la structure chimique. Les thermoplastiques attirent donc l’intérêt de plusieurs secteurs d’activité comme la médecine, l’aéronautique ou l’automobile.L’objectif de ce travail est de développer des thermoplastiques intelligents avec de nouvelles propriétés supplémentaires. Des additifs sont incorporés dans le thermoplastique pour donner des propriétés réactives aux stimuli. Habituellement, les additifs sont mélangés avec de la résine et l’encre est appliquée sur la surface ou des thermoplastiques sont solubilisés pour être mélangés avec les additifs. Dans cette étude, nous voulons éviter le procédé avec un revêtement et l’utilisation de solvant afin d’obtenir des propriétés intrinsèques par une voie sans solvant. Par conséquent, les additifs sont mélangés avec le thermoplastique fondu. La difficulté est alors d’incorporer l’additif et de mouler les thermoplastiques à haute température (de 150 °C à 300 °C) sans endommager les additifs
Thermoplastics are a class of polymers widely used in industry because of their low processing costs. Pellets of thermoplastic are heated and then the melted thermoplastic can take every shape. Several methods can be used like injection molding, extrusion, thermoforming or 3D printing to give the shape. No solvent is required during the process. The interesting characteristic is that thermoplastics are recyclable, unlike the other class of polymer called thermoset. In fact, the material could be reheated to be remolded several times without affecting the chemical structure. All of these attract the interest of several sectors like medicine, aeronautics or automobile. The aim of this work is to develop smart thermoplastics with new additional properties. Additives are incorporated into the thermoplastic to give stimuli responsive properties. Usually additives are mixed with resin and the ink is applied to the surface or thermoplastics are solved to be mixed with additives. In this study, we want to avoid coating and solvent in order to obtain intrinsic properties by cleaning way. Therefore, additives are mixed with melted thermoplastic. The difficulty is to incorporate the additive and mold thermoplastics at high temperature (from 150 °C to 300 °C) without damaging additives

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Nafi, Adelhak. "Etude expérimentale et numérique du comportement mécanique de moules d'injection de plastique obtenus par le procédé de Stratoconception." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30018.

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Abstract:

Cette recherche est une contribution à l'étude du comportement des assemblages brasés destinés à la réalisation des moules d'injection de matière thermoplastique obtenus par empilement de couches élémentaires brasées entre elles. Des essais mécaniques ont été réalisés afin de caractériser et prédire la durée de vie de l'assemblage brasé retenu comme optimal. Les paramètres de la loi de comportement du joint de brasage on été identifiés par une méthode inverse utilisant les résultats de l'essai de cisaillement et un calcul par éléments finis. Le jeu de paramètres caractérisant le domaine élastique du matériau a été exploité par la suite pour réaliser une approche analytique en 3D du comportement élastique à l'intérieur du joint de brasage. Enfin, une étude paramétrique géométrique a été réalisée afin d'évaluer la répartition des contraintes dans le joint de brasage, sollicité en cisaillement pur et en traction bout à bout
This research is a contribution to the study of behaviour of the brazed assemblies intended for the realization of injection mould of thermoplastics obtained by the stacking of elementary steel sheets, machined then brazed together. Mechanical tests have been carried out, in order to characterize the brazed assembly under the brazing configuration regarded as favourable. An elastoplastic behaviour with isotropic work hardening of the braze material was identified using a least-squares method, based on experimental results and on finite-elements calculations. The 3D elastic behaviour within the brazing joint was studied, under various loading conditions, so as to predict the conditions for plastification of the joint. Last, a numerical study of the geometrical parameters of a brazed assembly was carried out to evaluate the stress distribution within the brazing joint (under pure shear and traction loadings, respectively)

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Fréret, Lucie Viviane Françoise. "Méthodes particulaires en vue de la simulation numérique pour la plasturgie." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2007. http://www.theses.fr/2007ECAP1058.

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Cette thèse s'inscrit dans le contexte de simulation de procédés d'injection de thermoplastiques. L'objectif est de pouvoir simuler numériquement des écoulements de fluides à frontière libre avec possiblité de changement de phase. Plus précisement, nous nous sommes intéressés à des écoulements bidimensionnels incompressibles visqueux à l'aide de méthodes particulaires. L'inconsistance des formules discrètes des opérateurs aux dérivées partielles de la méthode MPS (Moving Particle Semi-implicit) est démontrée. En utilisant des techniques d'approximation sans maillages consistantes, proches des formulations MLS (Moving Least Square), on propose alors une méthode particulaire originale qui discrétise les équations de Navier-Stokes incompressible en formulation purement Lagrangienne. Pour la semi-discrétisation en temps, on utilise une méthode de projection standard. La méthode à pas fractionnaire résultante est constituée de trois étapes: une étape de prédiction du champ de vitesses et des positions des particules, une étape de corrections des positions des particules et une étape de correction du champ de vitesses. Une telle discrétisation conserve la répartition quasi-uniforme des particules et ne nécessite pas de génération ou destruction artificielle de particules. Un traitement numérique originale de la surface libre et du calcul de la tension de surface est proposé. Des résutats numériques comparés à ceux d'expériences sont présentés, montrant ainsi la capacité de la méthode à calculer des écoulements à frontière libre dans un cas mono-fluide. Dans une seconde partie, on présente une extension de notre méthode au cas bifluide en utilisant un modèle de mélange. Plusieurs résultats d'instabilités de Rayleigh-Taylor sont comparés à ceux obtenus par d'autres méthodes. En raison des limitations que présente un tel modèle, on s'intéresse alors à un modèle bifluide où chaque fluide est calculé. Ce dernier nécessite préalablement la discrétisation de l'opérateur à coefficients non constants div( a grad). Pour cela, on utilise une représentation intégrale et une formule de quadrature par points de Gauss. Le modèle numérique est une adaptation de la méthode à pas fractionnaire à trois étapes discutée dans la partie mono-fluide. Des résultats numériques très précis montrent la pertinence de l'approche
The framework of this thesis is the simulation of injection processes of thermoplastic materials. The aim is to simulate numerically fluid flows with free boundaries where transition of phase can occur. More precisely, in this work, we have considered bidimensionnal incompressible viscous flows with Lagrangian meshless methods. The lack of consistency of discetrized partial derivatives operator for the MPS method (Moving Particle Semi-implicit) is shown. By using approximated consistent meshless techniques close to MLS approximation (Moving Least Square), we then propose an original Lagrangian meshless method which discretize incompressible Navier-Stokes equations in a purely Lagrangian formulation. Concerning the semi-discretization in time, we use the classical projection method. The resultant fractionnal step method consists in three stages: a prediction step of position and velocity field, a correction step of position particles and a correction step of velocities field. Such a discretization keeps the particle repartition regular and do not need to create or destroy particles. An original numerical treatment to track or capture free surfaces and computation of surface tension force are proposed. We compare numerical results to experiments showing the capability of our method to calculate mono-fluid free surface flows. In a second part, we present a bi-fluid extension using a melt model. The Rayleigh-Taylor results are compared to these obtained by other methods. Because of the limitations of such model, we focus on a bifluid model where each fluid is calculated. This model needs first the non-constant coefficient operator div( a grad) to be discretized. We the use an integral representation ans a quadrature formulae with Gauss's points. The numerical model obtained is a previously three step method adaptation. Precise numerical results show the significance of the approach

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Uhalte, Nogues Sira. "Contribution à l’analyse des écoulements de polymères fondus en parois minces." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10131.

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Abstract:

La réduction de l’épaisseur des pièces injectées en polymères répond à des objectifs d’allègement, de productivité et de développement durable. Elle peut avoir, parce que mécanismes l’interface polymère/outillage deviennent prépondérants, des effets négatifs sur la qualité du produit fini et les moyens de fabrication à mettre en œuvre. L’optimisation du procédé nécessite d’une part la compréhension de ces mécanismes locaux, d’autre part la proposition de solutions techniques pertinentes aptes à faciliter l’écoulement. Un dispositif expérimental de rhéométrie capillaire en ligne a été développé, permettant d’accéder aux gradients de vitesse très élevés rencontrés dans le procédé de fabrication. Son utilisation, en combinaison avec celle de moyens rhéologiques plus classiques a permis de juger de la pertinence de diverses solutions envisagées pour faciliter l’injection d’un polyéthylène basse densité en parois minces (réduction de la masse moléculaire, addition d’agents glissants, ajout de nanocharges visant à augmenter la rigidité de la pièce finie). La caractérisation rhéologique isotherme a montré l’inefficacité des agents glissants considérés et les limites potentielles de la réduction de masse moléculaire. Elle a en revanche mis en évidence l’intérêt de l’utilisation de nanocharges en termes d’amélioration des propriétés mécaniques et d’aptitude à l’écoulement en parois minces. La validation sur pièces industrielles injectées (en régime anisotherme) conduit à nuancer quelque peu ces conclusions. Dans ce cas, l’utilisation d’une masse moléculaire faible nanorenforcée s’avère plus pertinente, notamment par un mécanisme de concentration de la charge dans la veine fluide
Reducing the wall thickness of the injection moulded polymeric parts meets requirements of lightness, productivity and sustainable development. This may induce poor quality of the final product and issues during processing. Those effects are due to the mechanisms taking place at the polymer/tool which prevail during the flow. Processing optimization requires a better understanding of these local mechanisms and effective technical solutions to facilitate the polymer flow. An original experimental device for online capillary rheometry has been developed, in which very high shear rates, characteristic of the injection moulding process, can be achieved. This device, combined with that data from more traditional rheological characterization allows to evaluate different solutions for improving the injection moulding of a low density polyethylene in thin walls (molecular weight reduction, slip agents, nanoparticles intended for increasing the rigidity of the final part). The isothermal rheological investigation have shown the inefficiency of the lubricating agents considered for this study and the limited potential of the reduction of polymer molecular weight. Nevertheless, it highlighted the interest of adding nanoparticles to the injected polymer to assure an improvement of the mechanical properties and for varying the flow property in thin walls. The validation of this method on industrial injected parts (anisothermal mode) offered some finer conclusions. In particular, the use of nanocomposites based on low molecular weight polymers seems more relevant, in particular due to a concentration mechanism of the nanoparticles in the fluid vein

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Morin, Yohann. "Aluminum organometallic chemistry related to ring opening metathesis polymerization of dicyclopentadiene : understanding, improvement and development of industrially-relevant systems." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10033.

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Abstract:

Le polydicylopentadiène est un matériau aux propriétés d’usage remarquables. Il est obtenu par polymérisation par métathèse d’ouverture de cycle (ROMP) du dicyclopentadiène. Industriellement, les procédés de fabrication reposent sur le moulage à injection réactive de deux solutions de monomère: la première comprend une source de métal du groupe 6 (Mo, W), et la seconde un mélange de chloroalkyle aluminique, d’alcool et de différents additifs. Leur combinaison génère la formation in situ d’espèces actives en métathèse. Au cours de ces travaux, nous nous sommes focalisés sur la formulation à base d’aluminium. Dans un premier temps, nous avons étudié la chimie organométallique de l’aluminium en lien direct avec les formulations industrielles, ce qui nous a permis de comprendre et rationnaliser les observations faites sur ces systèmes. Puis, sur ces bases, nous avons développé de nouvelles formulations aluminiques pour l’obtention de polydicyclopentadiène en conditions industrielles, selon deux axes : modification du composant alcool, et modification du composant chloroalkyle aluminique. Certaines propriétés mécaniques des matériaux obtenus se sont avérées supérieures à celles obtenues à l’aide des procédés existants. De plus, l’apport de la chimie organométallique a été essentiel pour la compréhension de relations entre les modes de préparation et les performances des systèmes catalytiques. A l’issue de ces travaux, nous proposons une nouvelle solution industrielle pour la production de polydicyclopentadiène par moulage à injection réactive
Polydicylopentadiene is a material featuring remarkable usage properties. It is obtained by ring opening metathesis polymerization (ROMP) of dicyclopentadiene. Industrial processes rely on the reactive injection molding of two monomer solutions: the first one contains a source of group 6 metal (Mo, W), and the second one, a mixture of chloroalkylaluminum, alcohol and various additives. Their combination generates in situ active species that perform metathesis. In the present work, we focused on the aluminum-based formulation. We have first studied the aluminum organometallic chemistry that is directly connected to the industrial formulations, which allowed us to understand and rationalize the observations made on these systems. Then, from this point on, we developed new aluminic formulations for polydicyclopentadiene preparation under industrially relevant conditions, working along two directions: modification avec the alcohol component, and modification of the chloroalkyl aluminum species. Some mechanical properties of the thus obtained materials proved to be better than those resulting from classical processes. Furthermore, the input from organometallic chemistry was critical to the understanding of the relationships between preparation modes and performances of the catalytic systems.From this study, we propose a new industrial solution for the production of polydicyclopentadiene by reactive injection molding

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Lucas, Albert. "Suivi du comportement viscoélastique des polymères par ultrasons durant le rotomoulage réactif du polyuréthane." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENSAM, 2024. http://www.theses.fr/2024ENAME076.

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Abstract:

La thèse traite du suivi du comportement viscoélastique des polymères, notamment le polyuréthane, au cours du processus de rotomoulage réactif, avec pour objectif l’optimisation de la fabrication de réservoirs de type IV pour le stockage d’hydrogène. Un des défis principaux a été la mise au point d’une méthode de suivi en temps réel à l’aide de la technologie ultrasonore, afin de contrôler la viscosité du matériau pendant la polymérisation. Cette technique garantit une répartition homogène et une polymérisation complète du polymère, deux conditions essentielles pour la qualité des pièces produites.L’innovation majeure de cette recherche repose sur l’utilisation des ultrasons, offrant un suivi plus précis de l’évolution des propriétés mécaniques du polyuréthane comparé aux méthodes classiques basées sur la température. Des techniques complémentaires, telles que la rhéométrie, la DMA (analyse dynamique mécanique) et la DSC (calorimétrie différentielle à balayage), ont approfondi la compréhension des propriétés thermomécaniques du matériau, apportant une vision plus détaillée du processus de polymérisation.Cependant, l’intégration de capteurs ultrasonores dans un moule rotatif, qui tourne sur deux axes simultanément, a présenté des défis en raison des contraintes liées à la chaleur et aux vibrations inhérentes au processus de rotomoulage. L’optimisation de cette intégration reste un défi pour une application industrielle. Les objectifs de la thèse ont été partiellement atteints, notamment en démontrant une corrélation claire entre les mesures ultrasonores et les propriétés rhéologiques du polyuréthane. Cette approche permet aussi une meilleure maîtrise des paramètres de production, tels que la température et le temps, réduisant ainsi les coûts tout en améliorant la fiabilité du processus.Néanmoins, des pistes d’amélioration existent. L’intégration des capteurs dans un environnement industriel demeure complexe, nécessitant des recherches supplémentaires pour optimiser leur positionnement et leur résistance aux conditions de production. Il est aussi suggéré de développer des capteurs multiparamétriques capables de mesurer simultanément la viscosité, la température et les modules élastiques pour un suivi encore plus complet du matériau.En conclusion, cette thèse a montré le potentiel significatif de l’utilisation des ultrasons pour améliorer le contrôle et la qualité des produits dans le rotomoulage réactif. Ces avancées ouvrent des perspectives prometteuses pour la production de polymères et de composites de haute performance
The study focuses on monitoring the viscoelastic behaviour of polymers, particularly polyurethane, during the reactive rotational moulding process, with the aim of optimising the production of Type IV tanks for hydrogen storage. One of the main challenges was the development of a real-time monitoring method using ultrasonic technology to control the viscosity of the material during polymerisation. This technique ensures a homogeneous distribution of the polymer and complete polymerisation, both essential for guaranteeing the quality of the produced parts.The innovative aspect of this research lies in the use of ultrasound, which provides more precise monitoring of the evolution of the mechanical properties of polyurethane compared to traditional temperature-based methods. Complementary techniques such as rheometry, DMA (dynamic mechanical analysis), and DSC (differential scanning calorimetry) allowed for a deeper understanding of the thermomechanical properties of the material, offering a more comprehensive view of the polymerisation process.However, integrating ultrasonic sensors into a rotating mould, which revolves simultaneously on two axes, posed challenges due to the heat and vibrations inherent in the moulding process. Optimising this integration remains a critical challenge for industrial applications. The thesis objectives were partially met, notably by demonstrating a clear correlation between ultrasonic measurements and the rheological properties of polyurethane. This approach also allows for better control of production parameters, such as temperature and time, thereby reducing costs and improving process reliability.Nonetheless, areas for improvement remain. Integrating sensors into an industrial environment is still complex, requiring further studies to optimise their positioning and resistance to production conditions. It is also suggested to develop multiparametric sensors capable of simultaneously measuring viscosity, temperature, and elastic moduli to provide more comprehensive material monitoring.In conclusion, this thesis has demonstrated the significant potential of using ultrasound to improve the control and quality of products in reactive rotational moulding, paving the way for advancements in the production of high-performance polymers and composites

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Giraudeau, Joan. "Relations entre la microstructure et le comportement mécanique de matrices polyamide 66 injectées." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM080/document.

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Abstract:

Cette étude se focalise sur des matrices polyamide 66 vierges, mises en œuvre sous la forme de plaques injectées. Son objectif est la mise en évidence des corrélations qui existent entre l’organisation microstructurale de ces matrices et leur comportement mécanique.L’étude se limite dans un premier temps à l’analyse d’une seule plaque. Une cartographie des états microstructuraux a été réalisée, et dévoile une organisation typique du procédé d’injection moulage, avec des évolutions dans l’épaisseur ainsi que dans la direction de l’écoulement. Ainsi, on peut différencier les régions superficielles, en contact avec le moule, dans lesquelles la cristallisation a été impactée par des gradients thermiques et des contraintes de cisaillement relativement élevés, a l’inverse des régions profondes qui ont pu cristalliser dans des conditions plus stables. Les évolutions dans la direction de l’écoulement sont plus subtiles et semblent relever du transport de matière ou des différences de pression durant le procédé d’injection.Ces différences sur la microstructure se traduisent sur le plan du comportement mécanique et des évolutions dans les mêmes directions ont pu être observées. Il apparait que la dimension des entités cristallines, leur degré de perfectionnement, le niveau de contrainte de l’amorphe ou encore le taux de cristallinité impactent tous les propriétés mécaniques, même s’il les interrelations sont complexes et difficiles à discriminer.L’influence de l’humidité sur le matériau polyamide 66 a été observée et discutée. En conditionnant le positionnement du matériau par rapport à sa transition vitreuse, la teneur en eau pilote la façon dont la microstructure intervient dans les mécanismes de déformation du polymère. Sa prise en compte est donc essentielle.Enfin une extension de l’étude à des plaques de conditions de mise en œuvre différentes a été menée. Bien que leur impact sur les propriétés étudiées se sont avérées minimes, les évolutions observées ont permis d’affiner l’analyse et de confirmer certains points
This study focuses on polyamide 66 matrices, formed as injection molded plates. The aim of the study is to highlight existing interrelations between microstructural organization and mechanic behavior.At first, the analysis is limited to one plate. A microstructural mapping has been done, and shows a typical injection molded organization, with evolutions in thickness and injection directions. Therefore, some areas can be differentiated, the superficial ones, those in contact with the mold, where the crystallization is induced by thermal gradient and shear stresses quite important, contrary to bulk areas which have known more stable conditions. Evolutions along the injection direction are more subtle and seem to be induced by the transportation of matter or different pressure conditions during the injection process.These microstructural differences are reflected on the mechanical plan and evolutions in the same directions have been observed. It appears that crystallites dimensions, perfection levels, constraint of amorphous phase or crystallinity ratio all impact on mechanical properties, even if interrelations are complex and not easy to discriminate.The influence of humidity on polyamide 66 material has been observed and discussed. This parameter controls the position of the material relatively to its glass transition and determines the way microstructure is implicated in deformation mechanisms.Finally, the study has been extended to different processing conditions. Although the evolutions that have been noticed were very small, they have helped to refine the analysis and confirm some points

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Calvez, Laurent. "Nouveaux verres et vitrocéramiques transparents dans l'infrarouge pour l'imagerie thermique." Phd thesis, Université Rennes 1, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133211.

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Abstract:

Ce travail est motivé par le besoin de nouveaux matériaux transparents dans l'infrarouge pour satisfaire aux exigeantes spécifications de l'imagerie thermique. La synthèse d'une nouvelle génération de verres transparents du visible au lointain infrarouge a été réalisée par addition d'halogénures d'alcalins au système GeSe2-Ga2Se3.

Nous avons démontré que des vitrocéramiques transparentes dans l'infrarouge lointain pouvaient être obtenues de façon reproductible. Des cristaux, dont la taille inférieure à 100 nm peut être contrôlée, permettent une augmentation de la résistance aux chocs thermiques. L'aptitude à combiner le processus de céramisation et le moulage de verres est démontré.

Afin d'améliorer les propriétés mécaniques des verres, des échanges ioniques entre alcalins ont atteint une profondeur de 15 µm dans le verre. Les changements d'indices surfaciques laissent entrevoir des possibilités d'application de couches anti-reflets ou de guide d'onde planaire.

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Lefèvre, Delphine. "Étude expérimentale, modélisation et simulation de la filtration lors de l'écoulement d'une résine chargée de particules à travers un renfort fibreux dans les technologies LCM." Lille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LIL10144.

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Abstract:

La fabrication de pièces composites à matrice organique chargée de particules par un procédé de type LCM (Liquid Composite Molding) soulève le problème de l'écoulement du mélange de la résine avec les charges à travers le renfort fibreux. L'augmentation de la viscosité due aux particules, d'une part, et la filtration éventuelle des charges par le réseau fibreux, d'autre part, sont deux phénomènes à considérer car ils peuvent engendrer d'importants défauts de fabrication. Cette étude, volontairement limitée à une géométrie 1D, comporte une phase expérimentale et une phase de modélisation à l'échelle macroscopique, complémentaires l'une de l'autre, et menées en parallèle. Un moyen simple de mesure de la quantité de charges présentes dans la pièce en fin d'injection a d'abord été mis au point. Des essais d'injection de pièces, menés dans différentes conditions expérimentales, ont mis en évidence l'existence de deux comportements de filtration distincts. La modélisation est basée sur une équation de conservation de la masse et trois équations constitutives. Le modèle de filtration proposé dépend de deux paramètres physiques et d'un seul paramètre numérique, qui ont été identifiés par méthode inverse à partir des résultats expérimentaux. Enfin, la résolution du modèle développé est couplée à celle de l'écoulement d'un fluide à travers un renfort fibreux. Les résultats de la simulation, tant pour le profil de concentration de charges dans la pièce que pour le temps d'injection, sont très satisfaisants et viennent valider la démarche générale de cette étude.

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Dubromez, Vincent. "Amélioration des performances du polycarbonate et des mélanges polycarbonate/polystyrène par des copolymères à blocs ABC." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10139.

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Abstract:

Le polycarbonate (PC) est un polymère thermoplastique particulièrement intéressant pour de nombreuses applications industrielles et biomédicales, de par ses propriétés d’usage exceptionnelles (transparence, résistance mécanique et thermique). Néanmoins, il présente deux défauts majeurs : sa viscosité élevée et sa sensibilité à l’entaille. L’objectif de cette étude est de remédier à ces inconvénients, tout en préservant sa transparence. Pour ce faire, trois voies ont été envisagées : (i) amélioration de la fluidité par ajout de polystyrène (PS), (ii) renforcement par des copolymères à blocs de type poly(styrène-b-butadiène-b-méthacrylate de méthyle) (SBM) et (iii) utilisation simultanée de PS et de SBM. L’incorporation du PS permet de fluidifier le PC, tout en conservant sa transparence. Toutefois, les propriétés mécaniques des mélanges PC/PS sont inférieures à celles du PC seul. L’étude des mélanges binaires PC/SBM montre que la nature et la fraction de copolymère SBM incorporé, ainsi que la viscosité de la matrice, jouent un rôle déterminant sur les propriétés finales. L’étude des mélanges ternaires PC/PS/SBM démontre qu’il est possible d’obtenir une amélioration des propriétés au choc, toute en préservant la transparence du PC, à condition de générer une morphologie homogène et bien dispersée. Ceci implique une combinaison optimale entre la fluidité de la matrice PC, la nature et la fraction de copolymères à blocs et du PS dans le mélange, et un choix judicieux des paramètres technologiques de mise en œuvre
Polycarbonate (PC) is a widely used thermoplastic polymer for numerous industrial and biomedical applications, due to its exceptional use properties (transparency, mechanical and thermal behavior). Nevertheless, the PC exhibits two major defects: high viscosity and poor notch impact properties. The goal of the present study was to propose a solution for these two issues, while preserving the PC transparency. Three ways were investigated: (i) the decrease of viscosity via adding polystyrene (PS), (ii) the improvement of notch impact behavior by adding poly(styrene-b-butadiene-bmethylmethacrylate) block copolymers (SBM) and (iii) simultaneous use of PS and SBM. Adding PS to a PC matrix does decrease its viscosity, while preserving the transparency. However, the mechanical properties of PC/PS blends are inferior to those of the neat PC. The experimental study on binary PC/SBM blends point out the great influence of the nature and proportion of the copolymer in the blend, as well as of the matrix viscosity, on the final properties of the blends. The investigation of the ternary PC/PS/SBM blends demonstrate that it is possible to obtain an improvement of the notch impact properties, while preserving the PC transparency – by generating a homogeneous and well dispersed blend morphology. This requires an optimal combination between the matrix fluidity, the nature and the proportion of block copolymers and PS, and also an appropriate choice of the processing conditions

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Dissertations / Theses on the topic 'Matières plastiques – Moulage'

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