Analyse des relations mise en oeuvre/structure/propriétés mécaniques du PET renforcé de fibres de verre longues

Analysis of the processing/structure/mechanical properties relationship for long glass fibre reinforced PET

• Auteur / Autrice : Laura Cilleruelo
• Direction : Patricia Krawczak
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des matériaux
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microstructure (physique)

Choc (mécanique)

Flexion (mécanique)

Polyéthylène térephtalate

Matières plastiques -- Moulage par injection

Propriétés mécaniques

Matières plastiques renforcées à la fibre de verre

Résumé

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.