Jean-Luc LOUBET 1 Sandrine BEC 1 1 Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes
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Transcript of Jean-Luc LOUBET 1 Sandrine BEC 1 1 Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes
Jean-Luc LOUBET 1
Sandrine BEC 1
1 Laboratoire de Tribologieet Dynamique des Systèmes
Patrice MELE 2
Nicole ALBEROLA 2
2 Laboratoire Matériaux Organiquesà Propriétés Spécifiques
Relations entre microstructure,Relations entre microstructure,propriétés mécaniques et résistance propriétés mécaniques et résistance
à la rayureà la rayuredu polypropylène injectédu polypropylène injecté
Marion VITE 1,2
8 juillet 2009
2/36
IntroductionContexte industrielExpertise de pièces endommagéesObjectifs de l'étude
Comment caractériser la résistance à la rayure ?L'essai de rayageTransition ductile – fragileTransition élastique – plastiqueLa technique de nanoindentation
Analyse des relations structure – propriétés du PPi injectéAnalyse de la microstructure du PPi à différentes échellesPropriétés mécaniques localesComportement mécanique en surface
Voies exploratoires pour accroître la résistance à la rayureModification de microstructure : traitements thermiques, formulationAjout de charges
Conclusion / perspectives
Plan de la présentation
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
3/36
Bouchons obtenus par moulage par injection
surface visible,
à protéger des rayures
Contexte industriel
Simulation du remplissage
point d'injection
épaisseur du capot ≈ 1 mm
pièce de l'étude
Problème industriel : jusqu'à 20 % de retour client
La matière est injectée à 240°C dans le moule régulé à 20°C
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
4/36
bouchons "défauts mineurs"bouchons "défauts limites" bouchons "défauts majeurs"
nombre de défauts de grande dimension
Expertise
FROTTEMENTS
entre bouchons lors de leurconditionnement en vrac
RAYURES
entre bouchons ouéjection contre le moule
Deux types de défauts
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
5/36
rayures principalement ductilessurface
bourrelets
profondeur de rayure
Expertise
Déplacement (µm)
Am
plitu
de (
µm
)
0
2
-2
0 450
Définition du domaine de l'étude
Différents types de rayures
Mixte ductile-fragile ?Labourage ductile Type stick-slipMultiples rayures
Microscopie Electronique à Balayage
Interférométrie
profondeurs < 10 µm
déformation
géométrie
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
6/36
Améliorer une propriété d'usage :
la résistance à la rayure du bouchon
Limiter l'apparition des défauts
de surface lors de la mise en œuvre
des pièces par injection
Établir des relations entre
microstructure et propriétés de
surface (élasticité, plasticité, fragilité)
d'un polymère semi-cristallin
(application au PPi)
Déterminer les structures / morphologies du PPi à privilégierpour accroître la résistance à la rayure
Objectifs de l'étude
Objectif industriel Objectif scientifique
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
7/36
IntroductionContexte industrielExpertise de pièces endommagéesObjectifs de l'étude
Comment caractériser la résistance à la rayure ?L'essai de rayageTransition ductile – fragileTransition élastique – plastiqueLa technique de nanoindentation
Analyse des relations structure – propriétés du PPi injectéAnalyse de la microstructure du PPi à différentes échellesPropriétés mécaniques localesComportement mécanique en surface
Voies exploratoires pour accroître la résistance à la rayureModification de microstructure : traitements thermiques, formulationAjout de charges
Conclusion / perspectives
ConclusionIntroduction Voies exploratoiresPPi injectéRayage
8/36
ATFT
v
FN L
L'essai de rayage
Méthodologie expérimentale
Indenteur Berkovich ou "cube corner" orienté face en avant
Essais à force FN constante ou croissante
Vitesse v constante
Température ambiante
Mesure de la pénétration sous charge et de la profondeur résiduelle
Mesure de la force tangentielle FT
Paramètres déterminés
Dureté de rayage : HR = FT / AT*
Dimensions (largeur L, profondeur)
Mécanismes de déformation
Coefficient de frottement (μ = FT / FN)
Perception visuelle de la rayure
Les résultats sont liésaux conditions d'essai
• angle d'indenteur ( )• vitesse v, force FN
• température
* L. Odoni, Thèse ECL (1999)
ConclusionIntroduction Voies exploratoiresPPi injectéRayage
9/36
• c dimension caractéristique du matériau sollicité
• Gc énergie de rupture du matériau
Transition ductile - fragile
P. Bertrand-Lambotte, Thèse ECL (2001)
Déformationplastique
Fracture
3tp c2
1U
c2 GcU
cc
c
c
cct
t
c
Hooke :E
tp
3cE
²HU
LIMITE DUCTILE – FRAGILE :
cGcE²H
Ht
Nécessite la connaissance de E et H
rayures ductiles peuvent cicatriser
rayures fragiles irréversibles
copolymère statistique acrylate – styrèneTg ≈ 50°C
pour caractère fragile : H²/E
ConclusionIntroduction Voies exploratoiresPPi injectéRayage
10/36
Transition élastique - plastique
Courbe de traction
élastique
H y
E
plastiquep
= 115,12°
indenteur Berkovichε ≈ 7 % *
= 90°
indenteur "cube corner"ε ≈ 14 % *
angle : rayure sévère
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
* K.L. Johnson, Contact Mechanics (1985)
LIMITE ELASTIQUE – PLASTIQUE :
p
1
H
E
pour caractère élastique : E/H
Nécessite la connaissance de E et H
11/36
La technique de nanoindentation
Évolution en continu despropriétés mécaniques enfonction de l'enfoncement
hhr hT
FN
hp
hp : enfoncement plastique
Paramètres extraits
NA2
S*E
N
N
A
FH module d'Young réduitdureté
Méthode dynamique
hr
hphT
FN
FN
t
S
hT
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
indenteur Berkovich
N
NF
F
An = f (hp)modèle
= constante
12/36
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
IntroductionContexte industrielExpertise de pièces endommagéesObjectifs de l'étude
Comment caractériser la résistance à la rayure ?L'essai de rayageTransition ductile – fragileTransition élastique – plastiqueLa technique de nanoindentation
Analyse des relations structure – propriétés du PPi injectéAnalyse de la microstructure du PPi à différentes échellesPropriétés mécaniques localesComportement mécanique en surface
Voies exploratoires pour accroître la résistance à la rayureModification de microstructure : traitements thermiques, formulationAjout de charges
Conclusion / perspectives
13/36
Microstructure du PPi à différentes échelles
Sphérolite( 10-100 µm)
Lamelle cristalline(épaisseur 10-100 nm)
Cristallisation en condition statique
zone amorphe
zone cristallinePPi
(isotactique)
hélice 31
phases cristallinesphase (stable)
phase (métastable)
Proportion des différentes phases ≈ 90-95 % ≈ 5-10 %
Structure cristallographique monoclinique hexagonale
Densité (g/cm3, 23°C) 0,94 0,92
Tf (°C) 160 – 175 145 – 160
Module élastique E (GPa) * 2,6 ± 0,2 2,4 ± 0,2
Dureté H (MPa) * 120 ± 20 100 ± 10
stru
ctur
epr
op.
* T. Labour, thèse INSA Lyon (1999)
Tg ≈ 0°C
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
M. Fugier, thèse UCB Lyon / Univ. Savoie (1995)
14/36
1 mm
1 mm
1 mm
1 mm
2 mm
5 mm
5 µm
2 mm
15 µm
microscopie optiqueen lumière polarisée
Préparation d'échantillons
Microstructure du PPi à différentes échelles
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
densimétrieDRX
moulage par injection : cristallisation dans des conditions sévères (gradient T, cisaillement, pression)
fonction de la zone de la pièce
15/36
couche peau zone cisaillée zone de post-remplissage cœur
ép. (µm)
25
(± 5)100 (± 10) 180 (± 30) 340 (± 30)
ép.
relative3 % 16 % 28 % 54 %
dim. sphér. _ 10 µm (± 5) 20 µm (± 2) 20 µm (± 2)
χc (±10%)
55 % 71 % 75 % 77 %
cent
re d
u cœ
ur
surf
ace
Microscopie optique en lumière polarisée
Microstructure du PPi à différentes échelles
Densimétrie (méthode par flottation)
hétérogénéité : matériau multi-couche à l'échelle mésoscopique
4 couches de morphologies distinctes
zone d'analyse : peau
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
16/36
1000 100 10 197.0
97.5
98.0
98.5
99.0
99.5
100.0
100.5
101.0
données Tranchida résultats densimétrie
De
nsi
té r
ela
tive
(%
)
Vitesse de refroidissement (°C/s)
* D. Tranchida et S. Piccarolo, Polymer vol. 46, p. 4032-4040 (2005)
Microstructure du PPi à différentes échelles
*
*
peau
cœur
couche depost-remplissage
couche cisaillée
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
0
20
40
60
80
100
Y A
xis
Titl
e
X Axis Title
peau2
8 10 12 14 16 18 20 22 24-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Y A
xis
Titl
e
X Axis Title
coeur2
mésomorphe
monoclinique
≈ cristallisationen condition statique
cristallisationanisotherme
Densimétrie (méthode par flottation)
2
2
Inte
nsité
Inte
nsité
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
17/36
Propriétés mécaniques localesNanoindentation sur la tranche
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Profondeur depuis la surface (µm)
E*
(GP
a)
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Profondeur depuis la surface (µm)
H (
MP
a)
Module d'Young réduit Dureté
pe
au
cisa
illé
e
po
st-r
em
plis
sag
e
cœu
r
pe
au
cisa
illé
e
po
st-r
em
plis
sag
e
cœu
r
Matériau hétérogène E et H
E* = E*0.h H = H0.havec ≈ 0,07 avec ≈ 0,12
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
cent
re d
u cœ
ur
surf
ace
18/36
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Taux de cristallinité (%)
E*
(GP
a)
20
40
60
80
100
120
H (
MP
a)
pe
au
cisa
illé
e
po
st-r
em
pl.
cœu
r
Propriétés mécaniques locales
Relations entre propriétés mécaniques et taux de cristallinité
Prise en compte d'autres
paramètres microstructuraux
E*
H
accc H)1(HH Balta Calleja, 1981
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
pas adapté
y = 1.0855x - 6.5976
R2 = 0.8848
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Taux de cristallinité (%)
E*
(GP
a)
0
20
40
60
80
100
120
H (
MP
a)
19/36
34 32 30 28 2612
14
16
18
20
22
24
26
larg
eu
r d
e r
ayu
re (
µm
)
E/H
Propriétés mécaniques locales
Rayage sur la tranche (force de 10mN)
Largeur de rayure lorsque E/H
24 µm 21 µm 18 µm 15 µm
peau
cœurpost-rempl.cisaillée
Largeurs de rayure (microscopie optique)
peau
cœur
post-rempl.
cisaillée
Propriétés mécaniques locales
Relations entre largeurs de rayure et propriétés mécaniques
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayagedi
rect
ion
de r
ayag
e
Comportement néfaste dans la peau / bénéfique à cœur
20/36
a
10a
volume plastique H
volume élastique E*
H : mesure locale dans la peau
Comportement mécanique en surface
peau
peau
450 mN
450 mN
0 2 4 6 8 10 12 14 16 181.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
20
30
40
50
60
70
80
90
100
E*
(GP
a)
hp (µm)
E
H (
MP
a)
H
20 µm
E* : mesure dans la peauet les couches sous-jacentes
Nanoindentation depuis la surface
K.L. Johnson, Contact Mechanics (1985)
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
peau hétérogène
21/36La rayure est sensible aux variations de morphologie du PPi
0 100 200 300 400 500 600 700-50
-40
-30
-20
-10
0
10
trace résiduelle
Pén
étra
tion
de l'
inde
nteu
r (µ
m)
Distance de rayage (µm)
rayage
Comportement mécanique en surface
indenteur cube corner(ε ≈ 14 %)
palpage
Rayage de la surface
transitionsurface
peau
cisaillée
Microscopie optique
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
22/36
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450Profondeur depuis la surface (µm)
Ta
ux
cris
, E*,
H, E
/H (
u.a
.)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Dim
. sp
hé
r. o
u la
rge
ur
ray.
(µ
m)
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450Profondeur depuis la surface (µm)
Ta
ux
cris
, E*,
H, E
/H (
u.a
.)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Dim
. sp
hé
r. o
u la
rge
ur
ray.
(µ
m)
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450Profondeur depuis la surface (µm)
Ta
ux
cris
, E*,
H, E
/H (
u.a
.)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Dim
. sp
hé
r. o
u la
rge
ur
ray.
(µ
m)
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450Profondeur depuis la surface (µm)
Ta
ux
cris
, E*,
H, E
/H (
u.a
.)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Dim
. sp
hé
r. o
u la
rge
ur
ray.
(µ
m)
Synthèse
cent
re d
u cœ
ur
couche hétérogène
Effets de χc et des dimensions de sphérolites
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
surf
ace
dim. sphérolites
χc
E*
H
E/H
L
23/36
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
IntroductionContexte industrielExpertise de pièces endommagéesObjectifs de l'étude
Comment caractériser la résistance à la rayure ?L'essai de rayageTransition ductile – fragileTransition élastique – plastiqueLa technique de nanoindentation
Analyse des relations structure – propriétés du PPi injectéAnalyse de la microstructure du PPi à différentes échellesPropriétés mécaniques localesComportement mécanique en surface
Voies exploratoires pour accroître la résistance à la rayureModification de microstructure : traitements thermiques, formulationAjout de charges
Conclusion / perspectives
24/36
traitements thermiquesvariation
des conditions d'injection
ajout de chargesajout d'un agent nucléant
de la phase (-QA)
Voie industrielle Voie scientifique
• recuit
• trempe
• en surface
• en volume
• NC (0,5 %m)
• CaCO3 (5 et 10 %m)
• T matière
Différentes voies exploratoires pour accroître la résistance à la rayure
Procédé par injection Procédé par compression
Modification de la microstructuredans la peau
Modification de la microstructuredans tout le volume
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Polypropylène (PPi)
25/36
Microstructure Propriétés mécaniques
Peu de variations de la microstructure
excepté l'épaisseur de peau
Modification de la microstructure : ajout de charges
0 2 4 6 8 10 12 14 16 181.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
PP-NC
PP-C10
E*
(GP
a)
hp (µm)
PP-C5
PPi
0 2 4 6 8 10 12 14 16 1820
30
40
50
60
70
80
90
100
PP-NCPP-C10
H (
MP
a)
hp (µm)
PP-C5
PPi
PP-CaCO3-5
PPi
PP-NC-0,5
surf
ace
Module d'Young réduit
Dureté
Nanoindentation en surfaceMicroscopie optique en lumière polarisée
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Procédé par injection
26/36
70±1
65±1
69±1
72±1
Faciès de rayure très différents
à déformation appliquée plus élevée
indenteur Berkovich ( ≈ 7 %)
indenteur "cube corner" ( ≈ 14 %)
Dimensions de rayure
plus faibles sur le PP-NC
Conséquences de l'ajout de charges sur le comportement en rayage
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
PP-CaCO3-5
PP-NC-0,5
PP-CaCO3-10
PPi
PP-CaCO3-5
PP-NC-0,5
PP-CaCO3-10
PPi Procédé par injection
0 100 200 300 400 500 600 700-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8PPi standard
Pé
né
tra
tion
de
l'in
de
nte
ur
(µm
)Distance de rayage (µm)
PP-C10PP-C5PP-NC
rayage
trace résiduelle
27/360 2 4 6 8 10 12 14 16 18
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
2.75
3.00
3.25
3.50
E*
(GP
a)
hp (µm)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 1820
40
60
80
100
120
140
hp (µm)
H (
MP
a)
- matériau homogène
- taux de cristallinité élevé
- sphérolites de grande dimension
- entités cristallines plus épaisseset/ou parfaites
Microstructure
Propriétés mécaniques de la surface Nanoindentation en surface
plaque recuite
propriétés mécaniques
nettement supérieures
Modification de la microstructure : traitement thermique (recuit)
Micr. optique en lumière polarisée Diffraction des RX (rasants)
Labour (1999)
plaque recuitePPi injecté
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Procédé par compression
8 10 12 14 16 18 20 22 240
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
(130)
Inte
nsi
té (
coup
s)
2
(040)
(110)
(131)+(041)(111)
plaque recuitePPi injecté
28/36
PPi injecté
72±1
plaque recuite
50±3
Dimensions de rayure moindres
Rayure ductile
Dimension critique pour la limite ductile – fragile
forte rugosité
Essais de traction
Caractère fragile de la plaque recuite
à l'échelle macroscopique
ECHELLE MESOSCOPIQUE ECHELLE MACROSCOPIQUE
Essais de rayage
E/²H
G4c c
Modification de la microstructure : traitement thermique (recuit)
MAIS
dire
ctio
n de
ray
age
c ≈ 5 mm
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Procédé par compression
0.0 0.5 1.0 1.5 2.00
5
10
15
20
25
30
35
40
r
Co
ntr
ain
te n
om
ina
le (
MP
a)
Déformation nominale
PPi injecté
plaque recuite
y
29/36
Microstructure
"surfT" :-QA en surfacevitesse refr. -50°C/min
(plaque 10-3L)vitesse refroidissement -5°C/min
vitesse refroidissement -50°C/min(plaque 10-3T) -QA favorise le développement de la phase
Quantité de phase et dimensions des sphérolites
sont fonction des conditions de refroidissement
8 10 12 14 16 18 20 22 24
0
50
100
150
200
250
300
350
(301)
(300)
Inte
nsi
té n
orm
alis
ée
2 (°)
plaque 10-3L plaque 10-3T plaque surfT
(040)(110)
(130) (131)+(041)
(111)
Modification de la microstructure : ajout d'un agent nucléant de la phase
Ajout de -quinacridone (-QA)Différents traitements thermiques
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Diffraction des RX (rasants)
Procédé par compression
30/36
Résultats surprenants car
propriétés intrinsèques de la phase < phase
0 2 4 6 8 10 12 14 16 181.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
2.50
2.75
3.00
3.25
3.50
E*
(GP
a)
hp (µm)
plaque surfT
plaque 10-3L
plaque 10-3T
PPi injecté
0 2 4 6 8 10 12 14 16 1820
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
H (
MP
a)
hp (µm)
plaque surfTplaque 10-3L
plaque 10-3T
PPi injecté
Conséquences de la présence de phase sur les propriétés mécaniques
Nanoindentation depuis la surface
Module d'Young réduit Dureté
χc
dimensions des sphérolitesOrigines ?
cœurPPi injecté
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Procédé par compression
31/36
0 100 200 300 400 500 600 700-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
PPi injecté
plaque surfT
plaque 10-3Lplaque 10-3T
Pé
né
tra
tion
de
l'in
de
nte
ur
(µm
)
Distance de rayage (µm)
PPi injecté
72±1
plaque 10-3Tplaque 10-3L plaque surfT
49±2 56±1 54±2
Effet bénéfique de la phase
largeurs de rayure (microscopie optique) profondeurs résiduelles de rayure (in situ)
Conséquences de la présence de phase sur le rayage en surface
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Procédé par compression
32/36
50
55
60
65
70
75
80
0 1 2 3 4 5 6
PPi standard
PP-260
PP-220
PP-NC
PP-C5
PP-C10
plaque trempée
plaque recuite
plaque 10-3L
plaque 10-3T
plaque surfT40
50
60
70
80
90
100
25 30 35 40 45 50
E/H
larg
eur
de
rayu
re (
µm
)
40
50
60
70
80
90
100
25 30 35 40 45 50
E/H
larg
eur
de
rayu
re (
µm
)
40
50
60
70
80
90
100
25 30 35 40 45 50
E/H
larg
eur
de
rayu
re (
µm
)
40
50
60
70
80
90
100
25 30 35 40 45 50
E/H
larg
eur
de
rayu
re (
µm
)
Relation entre
les propriétés du matériau (E/H)
et les résultats des essais de rayage (L)
Bilan : voies exploratoires pour accroître la résistance à la rayure
Taux de cristallinité élevé
Sphérolites de grandes dimensions
Présence de phase pour limiter la fragilité
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Augmentation de la
résistance à la
rayureplaques compressées
pièces injectées(structure hétérogène)
(E, H mesurés en surface à 10 µm)
!
Pour la résistance à la rayure du PPi :
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ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
IntroductionContexte industrielExpertise de pièces endommagéesObjectifs de l'étude
Comment caractériser la résistance à la rayure ?L'essai de rayageTransition ductile – fragileTransition élastique – plastiqueLa technique de nanoindentation
Analyse des relations structure – propriétés du PPi injectéAnalyse de la microstructure du PPi à différentes échellesPropriétés mécaniques localesComportement mécanique en surface
Voies exploratoires pour accroître la résistance à la rayureModification de microstructure : traitements thermiques, formulationAjout de charges minérales
Conclusion / perspectives
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Améliorer une propriété d'usage :la résistance à la rayure du bouchon
Limiter l'apparition des défauts de surface lors de la mise en œuvre par injection
Établir des relations entremicrostructure et propriétés de surface
(élasticité, plasticité, fragilité)d'un polymère semi-cristallin
Déterminer les structures / morphologies du PPi à privilégier
pour accroître la résistance à la rayure
Conclusions
Objectif industriel Objectif scientifique
Optimisation des conditionsde mise en œuvre
Ajout de noir de carbone E*, H = f(profondeur) = f(χc et taille des sphérolites)
Résistance à la rayure = f(E/H) reliée à χc et taille des sphérolites
Effet d'échelle (ductile/fragile)
Effets + de χc & taille de sphérolites
Rôle bénéfique de la phase défauts
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Connaissance de E et H localement
H²/E , E/H
Domaine d'étude :
Rayures ductiles – dimensions < 10 µm
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Perspectives
Étudier son influencesur la résistance à la rayure
A terme, définirun modèle phénoménologique
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
Rayage à différentes températures
Meilleure connaissancede l'influence des structures cristallines
Établir des relations entre H et χc
en prenant en compte d'autres variables
Augmentation de la quantité de défauts
Influence sur le durcissement structural
Prise en compte du vieillissement du matériau
Validation de l'utilisation de H²/E et E/H
Autres polymères semi-cristallins (PE, copolymère EP, …)
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Merci de votre attention !
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage
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Je tiens à remercier :
Le cluster MACODEV (région Rhône-Alpes) pour avoir financer cette étude,
Eric Kerman et Alain Jupin de la société Alcan Packaging, et Bertrand Fillon (CEA), pour avoir initié le projet,
Delphine Barbier (ATER) pour son travail minutieux et nos discussions captivantes,
Isabelle Paintrand (CERMAV) pour m'avoir formé à l'ultramicrotomie,
Stéphane Valette et Bernard Beaugiraud (LTDS) pour leurs conseils en DRX, de même que Ruben Vera et Erwann Jeanneau (centre de diffractométrie de Lyon),
Sophie Pavan et Karim Demmou pour leur aide sur le nanoindenteur,
Vincent Waton pour sa disponibilité…
Sans oublier les membres du LMOPS et du LTDS…
Et Julien, qui a supporté avec moi cette longue épreuve !
ConclusionIntroduction PPi injecté Voies exploratoiresRayage