Elaboration de surfaces texturées par micro-injection de polymères thermoplastiques : analyse critique des paramètres et de la dynamique du procédé, apport des caractérisations in operando / Anne-Catherine Brulez / 2021

Titre : Elaboration de surfaces texturées par micro-injection de polymères thermoplastiques : analyse critique des paramètres et de la dynamique du procédé, apport des caractérisations in operando Type de document : texte imprimé Auteurs : Anne-Catherine Brulez, Auteur ; Stéphane Benayoun, Directeur de thèse ; Ecole Centrale de Lyon (Ecully), Organisme de soutenance Année de publication : 2021 Importance : 298 p. Présentation : ill. Format : 30 cm Note générale : Bibliogr. Langues : Multilingue (mul) Catégories : Matières plastiques -- Moulage par micro-injection Simulation par ordinateur Terpolymère acrylonitrile butadiène styrène Texturation Procédé de frisure, conférant des boucles au hasard, ou modifiant d'une autre manière un fil de filament continu afin d'augmenter son pouvoir couvrant, sa résilience, sa résistance à l'abrasion, sa chaleur, son pouvoir d'isolation thermique, son pouvoir d'absorption d'humidité, ou pour lui donner une texture de surface différente. Les procédés de texturation peuvent être regroupés en six catégories. Thèses et écrits académiques Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : La fonctionnalisation des surfaces des pièces plastiques permet de répondre à des cahiers des charges innovants sans utilisation de solvants ou de traitements chimiques. Une large gamme de propriétés est réalisable allant des propriétés optiques à des améliorations techniques concernant la mouillabilité, la gestion des frottements ou l'adhésion. La solution envisagée pour répondre à une production de masse à coût maîtrisé est la réplication par injection plastique d'une empreinte de moule micro-texturée. Cependant, le principal challenge est le changement d'échelle qui existe entre une pièce de dimension dite « macro » (quelques cm3 et plus) et des micro-textures de quelques dizaines de micromètres. Cette méthode de fabrication impose de contrôler la réplication des textures durant l'injection et donc de comprendre et maitriser le comportement de la matière durant sa mise en oeuvre. Afin de répondre à cette problématique, un outillage de visualisation instrumenté, comportant deux empreintes de formes différentes, permettant une analyse in operando des paramètres de mise en oeuvre a été conçu et développé. Une méthodologie de réglage originale a été utilisée et a permis de mettre en évidence qu'à partir d'une valeur seuil de vitesse d'injection, les paramètres température outillage et pression de maintien ont un rôle secondaire dans la réplication de microtextures de 30 um de profondeur. En effet, la viscosité in opérando du polymère amorphe injecté, diminue fortement lors de l'augmentation de la vitesse de cisaillement. La prédiction de remplissage d'une micro-cavité en simulation rhéologique nécessite une analyse poussée des conditions limites du calcul. Une méthodologie d'ingénierie inverse, couplée à l'utilisation des mesures des vitesses d'écoulement effectuées avec le dispositif de visualisation développé, a permis la mise en évidence de l'importance de la détermination du coefficient d'échange thermique, h,. Une bonne corrélation, des hauteurs de remplissage d'une micro-rainure (de 370 um de large et un rapport de forme de 3,6), entre les simulations numériques avec le logiciel Moldflow et les expérimentations, a été obtenue avec une valeur h, = 30 000 W.m-2.1(-1 dans la phase de remplissage, affectée aux mailles de la micro-cavité. Note de contenu : - 1. MICRO-INJECTION : ETAT DE L'ART : L'injection des polymères thermoplastiques - La micro-injection - La micro-texturation - Le suivi in situ des paramètres d'injection - Procédés d'injection non-conventionnels - La simulation numérique appliquée à la micro-texturation - 2. MATERIAUX ET CARACTERISATIONS : Polymère : ABS - L'outillage d'injection - Texturation des inserts - Les presses à injecter - Mesures d'angle de contact - Caractérisations topographiques - Simulation numérique - 3. CONCEPTION DE L'OUTILLAGE D'INJECTION ET METHODOLOGIE EXPERIMENTALE : Conception de l'outillage d'injection et méthodologie expérimentale : Conception de l'outillage d'injection avec dispositif de visualisation in situ - 4. ETUDE DES PARAMETRES D'INJECTION PAR LA MISE EN PLACE D'UNE METHODOLOGIE DE REGLAGE : Introduction - Expérimental - Résults and discussion - Conclusion - Fonctionnalisation des surfaces texturées - 5. ETUDE DE LA DYNAMIQUE DE REMPLISSAGE DE MICRORAINURE : VISUALISATION ET SIMULATION : Introduction - Experimental - Results and discussion - Conclusion - Essais complémentaires de simulation numérique - ANNEXE 1 : Synthèse bibliographique : Micro-texturation et micro-injection de thermoplastiques - ANNEXE 2 : Article : Influence of the polypropylene structure on the replication of nanostructures by injection molding - ANNEXE 3 : Article : Wetting of polymer melts on coated and uncoated steel surfaces - ANNEXE 4 : Article : Factors influencing micro-injection molding replication - ANNEXE 5 : Article : Ultrafast laser spatial beam shaping based on Zernike polynomials for surface processing Thèse : Thèse. Spécialité matériaux : Ecole Centrale de Lyon : 2021 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=36096

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22877	TH/2021/BRU	Thèse, mémoire, etc...	Bibliothèque principale	Documentaires	Disponible

Injection assistée par gaz IAG / Anne-Catherine Brulez / 2023  

Titre : Injection assistée par gaz IAG Titre original : Gas Assisted Injection Moulding (GAIM) Type de document : texte imprimé Auteurs : Anne-Catherine Brulez, Auteur Année de publication : 2023 Importance : 100 p. Présentation : ill. Format : 30 cm Langues : Français (fre) Catégories : Matières plastiques -- Moulage par injection Matières plastiques -- Moulage par injection assisté par gaz Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=25119

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17637	668.4 BRU	Monographie	Bibliothèque principale	Documentaires	Disponible

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Synthèse bibliographique : micro-texturation et microinjection de thermoplastiques / Julie Vera in MATERIAUX & TECHNIQUES, Vol. 105, N° 3 (2017)  

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > Vol. 105, N° 3 (2017) . - 23 p. Titre : Synthèse bibliographique : micro-texturation et microinjection de thermoplastiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Julie Vera, Auteur ; Anne-Catherine Brulez, Auteur ; Elise Contraires, Auteur ; Mathieu Larochette, Auteur ; Stéphane Valette, Auteur ; Stéphane Benayoun, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : 23 p. Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Matières plastiques -- Moulage par micro-injection Revêtements Texturation Procédé de frisure, conférant des boucles au hasard, ou modifiant d'une autre manière un fil de filament continu afin d'augmenter son pouvoir couvrant, sa résilience, sa résistance à l'abrasion, sa chaleur, son pouvoir d'isolation thermique, son pouvoir d'absorption d'humidité, ou pour lui donner une texture de surface différente. Les procédés de texturation peuvent être regroupés en six catégories. Thermoplastiques Une matière thermoplastique désigne une matière qui se ramollit (parfois on observe une fusion franche) d'une façon répétée lorsqu'elle est chauffée au-dessus d'une certaine température, mais qui, au-dessous, redevient dure. Une telle matière conservera donc toujours de manière réversible sa thermoplasticité initiale. Cette qualité rend le matériau thermoplastique potentiellement recyclable (après broyage). Cela implique que la matière ramollie ne soit pas thermiquement dégradée et que les contraintes mécaniques de cisaillement introduites par un procédé de mise en forme ne modifient pas la structure moléculaire. Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : La fonctionnalisation de surface des matériaux et notamment des polymères fait l'objet de recherches intenses dans de nombreux secteurs tels que l'industrie du biomédical ou du transport afin de conférer aux pièces des propriétés spécifiques comme l'antibuée, la réduction du frottement ou le dégivrage… Dans le cas d'une production en grande série de pièces polymères fonctionnalisées, il est préférable, pour des questions de coûts, de générer des textures, au moyen d'une technique de reproduction d'empreinte comme l'injection plastique. Toutefois les fonctions requises nécessitent parfois la reproduction de dimensions microniques voire submicroniques poussant à ses limites la maîtrise du procédé conventionnel, avec les caractéristiques de l'injection de micro-pièces, mais aussi des spécificités propres à la micro-texturation. L'objet de cette revue bibliographique est de couvrir le large spectre des problèmes techniques et scientifiques associés à la micro-texturation des pièces plastiques. Les techniques d'usinage de ces micro-motifs sur les outillages et le rôle des revêtements est particulièrement décrit ainsi que le besoin de mettre en Å“uvre des approches spécifiques de caractérisation topographique des textures. L'influence des paramètres du procédé d'injection est aussi discutée, soulignant la nécessité d'appréhender la micro-texturation des pièces plastiques avec une nouvelle grille de lecture de la microinjection. Note de contenu : - GENERALITES SUR LE PROCEDE D'INJECTION - MATIERES - MOULE : Revêtements des empreintes - Usinage des empreintes - Quantification du taux de réplication - Résumé - PROCEDE D'INJECTION : Impact des paramètres d'injection sur la réplication - Position de la texture - Remplissage des cavités - Cinétique de la solidification - Estimation de la taille de gaine solide Référence de l'article : 303 DOI : 10.1051/mattech/2017034 En ligne : https://www.mattech-journal.org/articles/mattech/pdf/2017/03/mt170028.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=30310 [article]

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