Etude et optimisation des transferts de chaleur en injection moulage : analyse de leur influence sur les propriétés finales

Study and optimization of heat transfers during injection molding : analysis of their influence on the final properties

• Auteur / Autrice : Hamdy Abo Ali Hassan
• Direction : Guy Defaye, Nicolas Régnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et Ingénierie
• Date : Soutenance le 15/12/2009
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de mathématiques et informatique (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Jury : Président / Présidente : Sihem Guemara-Elfatmi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Eric Sopena
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ahmed Serhrouchni, Ahmed Hadj Kacem

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluides frigorigènes

Transfert de chaleur

Polymères -- Rhéologie

Moulage par injection

Mots clés libres

Moulage par injection

Polymère

Transfert de chaleur

Système de refroidissement

Solidification

Paramètres de processus

Fluide de refroidissement

Produit

Rhéologie

Injection molding

Polymer

Heat transfer

Cooling system

Solidification

Process parameters

Cooling fluid

Product

Rheology

Résumé

Les plastiques sont typiquement des polymères de grand poids moléculaire. Ils peuvent contenir des autres substances pour améliorer leurs performances et/ou pour réduire les prix. L'industrie plastique est l'une des industries qui a la croissance la plus rapide du monde : de nombreux produits de la vie quotidienne contiennent l'utilisation du produit plastique. Il y a différents procédés pour la mise en forme des polymères (soufflage, moulage par soufflage, moulage par compression, moulage par transfert, extrusion, moulage par injection) pour lesquels les matériaux utilisés, la qualité et la forme du produit fabriqué varient. En particulier, la demande des pièces moulées par injection augmente chaque année. Cela vient du fait que le moulage par injection est identifié comme une des techniques de fabrication les plus efficaces et économiques pour produire des pièces en plastique de formes précises et complexes. Il y a trois étapes significatives dans le processus : premièrement, on remplit la cavité avec le polymère fondu à une température et à une pression d'injection élévées (étape de remplissage et bien remplissage). Deuxièmement la chaleur de la pièce en polymère est évacuée par le système de refroidissement (étape de refroidissement). Troisièmement, après que la partie solidifiée a été éjectée, le moule est fermé et le prochain cycle d'injection commence (étape d'éjection).

Plastics are typically polymers of high molecular weight, and may contain other substances to improve performance and/or reduce costs. Plastic industry is one of the world?s fastest growing industries; almost every product that is used in daily life involves the usage of plastic. There are different methods for polymer processing (thermoforming, blow molding, compression molding of polymers, transfer molding of polymers, extrusion of polymers, injection molding of polymers, etc.) which differ by the method of fabrications, the used materials, the quality of the product and the form of the final product. Demand for injection molded parts continues to increase every year because plastic injection molding process is well known as the most efficient manufacturing techniques for economically producing precise plastic parts and complex geometry at low cost and a large quantity. The plastic injection molding process is a cyclic process where polymer is injected into a mold cavity, and solidifies to form a plastic part. There are three significant stages in each cycle. The first stage is filling the cavity with hot polymer melt at high injection pressure and temperature (filling and post-filling stage). It is followed by cooling the injected polymer material until the material is completely solidified (cooling stage), finally the solidified part is ejected (ejection stage).