Thèse soutenue

Etude des changements de phase de polymère dans le procédé de rotomoulage : coalescence et cristallisation couplées à la thermique du procédé

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Auteur / Autrice : Jean-Damien Muller
Direction : Abderrahim Maazouz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux polymères et composites
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

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Résumé

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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.