Bio-based alternatives for hard-soft connections / Hans-Peter Heim in KUNSTSTOFFE INTERNATIONAL, Vol. 108, N° 12 (12/2018)  

[article]  inKUNSTSTOFFE INTERNATIONAL > Vol. 108, N° 12 (12/2018) . - p. 40-44 Titre : Bio-based alternatives for hard-soft connections : Converting cellulose acetate into bicycle accessories and automobile parts by two-component injection molding Type de document : texte imprimé Auteurs : Hans-Peter Heim, Auteur ; Maik Feldmann, Auteur ; Marco Klute, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : p. 40-44 Langues : Anglais (eng) Catégories : Acétate de cellulose L'acétate de cellulose est une matière plastique inventée en 1865. C'est l'ester acétate de la cellulose. Alliages polymères -- propriétés mécaniques Bioplastiques Essais de pelage Matières plastiques -- Moulage par injection multicomposant Polybutylène succinate Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Polyuréthanes Tension superficielle Vélo -- Matériaux Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Growing customer awareness of ecological issues is reflected in marked increases in sales of bicycle parts and accessories, for example. There are established hard-soft composites for pumps, tools, and other handy products. A research project is now attempting to combine both aspects in bio-based two-component injection molding. Note de contenu : - Ready-to-use bio-based hard-soft composites - Adhesive properties of the blends compared in peel tests - Samplings of three different series parts - Fig. : Bicycle pump handles and mudguards were used for sampling the bio-based two-component compounds - Fig. 1 : Setup for peel tests according to VDI 2019. The obtained force curves of the adhesion properties can be seen in Figure 2 - Fig. 2 : Comparison of the force curves of the PLA and PLA-FTPU95A blends, each with the soft component TPU95A. The latter showed much higher adhesion values - Fig. 3 : The stress-strain diagram of various CA+PBS blends shows tensile strength falling as PBS content rises - Fig. 4 : The Injex Lite bicycle pump handle made from various combinations of materials (lst, 2nd and 4th from above : CA+PBS+TPU75A-FTPU75A (60/20/20); 3rd : CA+PBS+TPU75A (60/20)) - Fig. 5 : Air duct for an automobile engine room produced from various materials combinations on a two-aggregate injection molding machine - Table 1 : Except of the bio-based plastics used and their properties according to manufacturer's data - Table 2 : Calculated surface tension of various hard-soft compounds - Table 3 : Peel forces of the material composites between CA blends and TPU - Table 4 : Mechanical properties of the CA+PBS blends - Table 5 : Weight and dimensions of pump handles from various composite materials En ligne : https://drive.google.com/file/d/1mGPD3LwebrsKYzAEqu0hbjSEjKJDSucs/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31429 [article]

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Effects of blending poly(lactic acid) and thermoplastic polyester polyurethanes on the mechanical and adhesive properties in two-component injection molding / Marco Klute in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 5 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 5 (2022) . - p. 568-580 Titre : Effects of blending poly(lactic acid) and thermoplastic polyester polyurethanes on the mechanical and adhesive properties in two-component injection molding Type de document : texte imprimé Auteurs : Marco Klute, Auteur ; Alexander Piontek, Auteur ; Hans-Peter Heim, Auteur ; Stephan Kabasci, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 568-580 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Alliages polymères Bioplastiques -- Propriétés mécaniques Biopolymères Caractérisation Elastomères Essais de pelage Matières plastiques -- Moulage par injection Polyesters Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Polyuréthanes Tension superficielle Tests de compatibilité Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : One possible way to increase the use of bioplastics and thus contribute to a more resource-efficient and sustainable economy is to broaden the application range of such bioplastics. Poly(lactic acid) (PLA) is a promising and commercially available bio-based and biologically degradable polymer, which exhibits a high strength and stiffness but is very brittle. Blending with other polymers can lead to an enhancement of the ductility of the PLA. The goal of this work was to show that blending of PLA with a bio-based thermoplastic polyester-urethane elastomer (TPU) increases the ductility of the compound and also affects the adhesion of the layers when the materials – the modified PLA compound and the TPU – are processed via two-component (2C) injection molding to form corresponding composite parts. The results show that both goals – the increased ductility as well as the increased adhesion between the polymeric phases in 2C parts – can be reached by compounding PLA with two different bio-based polyester-based TPUs. Tensile strength and Young’s modulus of the compounds decrease according to a linear mixing rule with the addition of TPU. Elongation at break and notched Charpy impact strength increase by 750 and 200%, respectively. By addition of the TPU, the surface free energies of the compounds were increased, especially the polar parts. This led to reduced interfacial tensions between the produced compounds and the neat TPUs and thus increased the adhesion between them. For the softer TPU the adhesion was so strong that the TPU showed a cohesive failure in the 90° peel test and thus could not be separated from the compound substrate at all. For the harder TPU the bonding strength increased by 140% upon the addition of this TPU inside the hard component. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Materials - Sample preparation - Characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Compounding - Thermal and rheological properties - Surface and interfacial tension - Morphological properties - Mechanical properties of the neat materials and the blends - Peel test results - Table 1: Temperature profile in the compounding extruder. - Table 2 : Processing parameters for the injection molding of tensile test specimen - Table 3 : Processing parameters for the injection molding of 2C peel test specimen - Table 4 : Surface tension of the two used test liquids. - Table 5 : Mean values and standard deviation of the measured compounding parameters - Table 6 : Glass transition temperatures of the compounded samples and the reference materials - Table 7 : Values of the measured melt flow indices (MFI). - Table 8 : Mean values and standard deviation of the measured contact angles and calculated surface free energy of the used materials. - Table 9 : Calculated interfacial tension and work of adhesion between the created blends (sample) and the two TPU (N75A and N95A) - Table 10 : Mechanical properties of the two TPUs (mean values and standard deviation). - Table 11 : Mechanical properties of the compounded blends (mean values and standard deviation) - Table 12 : Average peel forces and standard deviation of the compounded blends DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2021-4212 En ligne : https://drive.google.com/file/d/195guwamkMifvzNOnwt-NM9FjK-rl7ahy/view?usp=share [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38331 [article]

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More recyclate thanks to digital twin / Marco Klute in PLASTICS INSIGHTS, Vol. 114, N° 1-2024 (2024)  

[article]  inPLASTICS INSIGHTS > Vol. 114, N° 1-2024 (2024) . - p. 52-55 Titre : More recyclate thanks to digital twin : Control of part quality through adaptive neural networks Type de document : texte imprimé Auteurs : Marco Klute, Auteur ; Hans-Peter Heim, Auteur Année de publication : 2024 Article en page(s) : p. 52-55 Langues : Anglais (eng) Catégories : Apprentissage automatique L'apprentissage automatique (en anglais : machine learning, litt. "apprentissage machine"), apprentissage artificiel ou apprentissage statistique est un champ d'étude de l'intelligence artificielle qui se fonde sur des approches mathématiques et statistiques pour donner aux ordinateurs la capacité d'"apprendre" à partir de données, c'est-à-dire d'améliorer leurs performances à résoudre des tâches sans être explicitement programmés pour chacune. Plus largement, il concerne la conception, l'analyse, l'optimisation, le développement et l'implémentation de telles méthodes. (Wikipedia) Assurance qualité Industrie 4.0 Le concept d’Industrie 4.0 correspond à une nouvelle façon d’organiser les moyens de production : l’objectif est la mise en place d’usines dites "intelligentes" ("smart factories") capables d’une plus grande adaptabilité dans la production et d’une allocation plus efficace des ressources, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle révolution industrielle. Ses bases technologiques sont l'Internet des objets et les systèmes cyber-physiques. Intelligence artificielle Jumeau numérique Un jumeau numérique (en anglais, digital twin ou device shadow) est une réplique numérique d'un objet, d'un processus ou d'un système qui peut être utilisé à diverses fins. La représentation numérique fournit à la fois les éléments et la dynamique de fonctionnement d'un dispositif de l'Internet des objets tout au long de son cycle de vie. Les jumeaux numériques intègrent l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique et l'analyse des données avec des données pour créer des modèles de simulation numérique qui se mettent à jour et changent à mesure que leurs contreparties physiques changent. Un jumeau numérique apprend en permanence et se met à jour en utilisant de multiples sources pour représenter son statut, sa condition de travail ou sa position en temps quasi réel. Ce système d'apprentissage, apprend de lui-même, en utilisant : - des données de capteurs qui transmettent divers aspects de son état de fonctionnement ; - d'experts humains, tels que des ingénieurs ayant une connaissance approfondie et pertinente du domaine industriel ; - d'autres machines similaires ; - d'autres flottes de machines similaires ; - et de systèmes plus vastes et de l'environnement desquels il fait partie. Un jumeau numérique intègre également des données historiques de l'utilisation passée de la machine qu'il intègre à son modèle numérique. Dans divers secteurs industriels, les jumeaux numériques sont utilisés pour optimiser le fonctionnement et la maintenance des actifs physiques, des systèmes et des processus de fabrication. Les jumeaux numériques constituent une technologie de formation pour l'Internet industriel des objets, où les objets physiques peuvent vivre et interagir virtuellement avec d'autres machines et personnes. Dans ce contexte d'Internet des Objets, ils sont parfois mentionnés sous l'appellation de "cyberobjets", ou encore "d'avatars digitaux". Matières plastiques -- Moulage par injection Matières plastiques -- Recyclage Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : A digital twin of the injection molding process uses all process and setting variables to predict the resulting part quality. By continuously retraining its machine learning models, the twin is also able to learn unknown process influences and calculate suggestions for process adjustments that can be used to achieve specified target values for part quality. Note de contenu : - Recording of all relevant process data - Design of a quality measuring cell - Training of machine learning models - Validation of the twin by an unknown scenario En ligne : https://drive.google.com/file/d/1J1jCr_uRYYLOB88zs9bsep1Mt1pIG4qt/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=40809 [article]

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