Analysis of the no-flow criterion based on accurate crystallization data for the simulation of injection molding of semi-crystalline thermoplastics / V. Hondros in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXIII, N° 3 (07/2018)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXIII, N° 3 (07/2018) . - p. 397-410 Titre : Analysis of the no-flow criterion based on accurate crystallization data for the simulation of injection molding of semi-crystalline thermoplastics Type de document : texte imprimé Auteurs : V. Hondros, Auteur ; M. Vincent, Auteur ; L. Freire ; Séverine A. E. Boyer ; Jean-Marc Haudin ; V. Royer ; G. François ; L. Ville Année de publication : 2018 Article en page(s) : p. 397-410 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Calorimétrie Cristallisation Polymères isotactiques Polymères semi-cristallins Polypropylène Rhéologie Simulation par ordinateur Thermoplastiques -- Moulage par injection 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 : It is well known in practice that the shape and dimensions of injected parts are highly dependent on the packing-holding stage. A major problem in semi-crystalline polymers is the prediction of the solidified layer, whose thickness has an important effect on shrinkage and warpage. We propose a pragmatic approach based on the concept of no-flow temperature. This temperature should be related to crystallization temperature, but the choice is not easy because it depends on cooling rate and pressure which are functions of time and position. The objective of the work is to evaluate the sensitivity of an injection molding computation to the no-flow temperature and to evaluate the relevance of its choice. The crystallization temperature of an isotactic polypropylene is determined as a function of cooling rate and pressure in laboratory experiments. The pressure dependence is measured using the original Cristapress cell. As a case study, we simulate the filling and post-filling of a plate mold using Rem3D, a 3D code for injection molding. Three no-flow temperatures and two sets of parameters for temperature dependence of viscosity are tested. Their respective influences on the pressure evolution are shown, and the crystallization temperature calculated a posteriori using the experimental material data is compared to the “arbitrary” no-flow temperature. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Material - Rheology - Differential Scanning Calorimetry (DSC) - High pressure cell - EXPERIMENTAL RESULTS AND DISCUSSION : Rheology - Crystallization under atmospheric - Crystallization under pressure - NUMERICAL SIMULATIONS : Presentation of Rem3D - Constitutive equations - Simulation of injection molding in a simple geometry DOI : 10.3139/217.3593 En ligne : https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/217.3593/pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=30809 [article]

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Crystallization of polymers in processing conditions : An overview / Jean-Marc Haudin in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXII, N° 5 (11/2017)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXII, N° 5 (11/2017) . - p. 545-554 Titre : Crystallization of polymers in processing conditions : An overview Type de document : texte imprimé Auteurs : Jean-Marc Haudin, Auteur ; Séverine A. E. Boyer, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : p. 545-554 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Cristallisation Mesure de pression-volume-température Modèles mathématiques Polypropylène Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : In polymer processing, crystallization generally occurs in complex, inhomogeneous and coupled mechanical (flow, pressure), thermal (cooling rate, temperature gradient) and geometrical (surface of processing tools) conditions. A first route to understand crystallization in processing conditions is to design model experiments to isolate the specific influence of a given parameter. The emphasis will be laid here on the influence of: (i) shear flow through rheo-optical measurements using the commercial RheoScope module, (ii) high cooling rates obtained with the modified hot stage Cristaspeed (up to 2 000 °C min?1) and (iii) high pressures in the original Cristapress cell (up to 200 MPa). Numerical simulation is also a useful tool to understand and predict the coupled phenomena involved in crystallization. Based on Avrami's ideas and equations, a general differential formulation of overall crystallization kinetics has been proposed by Haudin and Chenot (2004). It is able to treat both isothermal and non-isothermal cases, and has been extended to crystallization in a limited volume without and with surface nucleation inducing transcrystallinity. Note de contenu : - EXPERIMENTAL : Material - Crystallization under shear - Crystallisation at high cooling rate - Crystallisation under pressure - EXPERIMENTAL RESULTS AND DISCUSSION : Shear-induced crystallisation - Growth rate from high cooling rate experiments - Growth rate under pressure - MODELING DOI : 10.3139/217.3415 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1Ph4rWSoaIEMzuP_jbO4nBPI9rmmqO2sG/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29420 [article]

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Extrusion foaming of linear and branched polypropylenes - input of the thermomechanical analysis of pressure drop in the die / Carlos Sandino in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. 37, N° 4 (2022)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 37, N° 4 (2022) . - p. 383-395 Titre : Extrusion foaming of linear and branched polypropylenes - input of the thermomechanical analysis of pressure drop in the die Type de document : texte imprimé Auteurs : Carlos Sandino, Auteur ; Edith Peuvrel-Disdier, Auteur ; Jean-François Agassant, Auteur ; Patrice Laure, Auteur ; Séverine A. E. Boyer, Auteur ; Geoffrey Hibert, Auteur ; Yves Trolez, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : p. 383-395 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Analyse thermomécanique Caractérisation Extrusion moussage Mousses plastiques -- Extrusion Polypropylène Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : This paper aims at a better understanding of the polypropylene (PP) physical extrusion foaming process with the objective of obtaining the lowest possible foam density. Two branched PPs were compared to the corresponding linear ones. Their shear and elongation viscosities were measured as well as their crystalline properties. Trials were conducted in a single screw extruder equipped with a gear pump and a static mixer cooler to adjust the melt temperature at the final die. The effect of decreasing this temperature on the PP foamability and on the pressure drop in the die was analyzed. The foam density of branched PPs varies from high to low values while decreasing the foaming temperature. In the same processing conditions, the foam density of linear PPs does not decrease so much, as already evidenced in the literature. The foamability transition coincides with an increase of the pressure drop in the die. The originality of the work lies in the thermomechanical analysis of the polymer flow in the die which allows the identification of the relevant physical phenomena for a good foamability. The comparison of the experimental pressure drops in the die and the computed ones with the identified purely viscous behavior points out the influence of the foaming temperature and of the PP structure. At high foaming temperature the discrepancy between experimental measurements and the computed pressure drops remains limited. It increases when decreasing the foaming temperature, but the mismatch is much more important for branched PPs than for linear ones. This difference is analyzed as a combination of the activation energy of the viscosity, the elongational viscosity in the convergent geometry of the die which is much more important for branched PPs than for linear ones, and the onset of crystallization which occurs at higher temperature for branched PPs than for linear PPs. Note de contenu : - CHARACTERIZATION OF THE LINEAR AND BRANCHED POLYPROPYLENES - FOAMING PROCESSES - EXPERIMENTAL SET UP : Processing conditions - Influence of the processing conditions on the foam density - THERMOMECHANICAL ANALYSIS OF THE FOAMING PROCESS DOI : https://doi.org/10.1515/ipp-2022-0025 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1c_FH7lX3s_oRI2pmxBYZ3tXm5W93fgYt/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=37914 [article]

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Identification of swelling/shrinking coefficients under CO2 on an FKM O-ring-Comparison with HNBR and influence of reinforcements on the matrices / Eric Lainé in MATERIAUX & TECHNIQUES, Vol. 110, N° 3 (2022)  

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > Vol. 110, N° 3 (2022) . - 17 p. Titre : Identification of swelling/shrinking coefficients under CO2 on an FKM O-ring-Comparison with HNBR and influence of reinforcements on the matrices Type de document : texte imprimé Auteurs : Eric Lainé, Auteur ; Jean-Claude Grandidier, Auteur ; Séverine A. E. Boyer, Auteur ; Benoit Omnès, Auteur ; Fanny Destaing, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : 17 p. Note générale : Bibliogr. Catégories : Caoutchouc Composites Copolymères butadiène-acrylonitrile hydrogénés Gonflement (physique) Joints toriques Pression Index. décimale : 678 Elastomères et produits élastomères Résumé : A better understanding of elastomers’ behavior during Rapid Gas Decompression (RGD) requires advanced knowledge of what is happening during gas sorption and desorption. This will offer to improve numerical simulation phenomena to consider a real environmental use of an O-ring, as for thermal applications. A previous experimental study developed testing protocols to investigate the performance of elastomeric O-rings. The non-contact measurement technique has been validated to identify the swelling and shrinking coefficients during sorption and desorption of carbon dioxide (CO2) from a Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber (HNBR) O-ring. The present work describes the effect of CO2 pressures on Fluorocarbon rubber (FKM) seals behavior coupled with temperature. To evaluate the effect of reinforcing the HNBR and FKM matrices with nanofillers, experimental tests were carried out and compared with those of the two elastomers without fillers. The four materials’ CO2 sorption and desorption coefficients are identified, and their swelling upon decompression is measured. It appears that HNBR is the best candidate under the applied service conditions. On the other hand, the nanofillers introduced in the elastomers may cause some early damages under RGD conditions. Note de contenu : - MATERIAL : Materials and sample - Experimental device - The technique of dilatation measurement on a seal - Protocol - RESULTS AND DISCUSSION : CO2 sorption tests under isothermal conditions - CO2 desorption tests under isothermal conditions - DISCUSSIONS : Saturation time - Swelling during CO2 depressurization - HNBR and FKM rubber matrices - Effects of 10GE reinforcements on HNBR matrix - Effects of 10GE reinforcements on FKM matrix - Sorption and desorption coefficients under CO2 - Table 1 : Composition of HNBR and FKM rubber - Table 2 : Properties in the initial state obtained on each mixing reference - Table 3 : Values of the maximum swelling elastomer seal (%) according to the initial (nominal) conditions applied. - Table 4A : FKM10GE Deviations, CO2 swelling, and CO2 shrinking coefficients for the different CO2 sorption and CO2 desorption tests (2 temperatures and 3 CO2 pressures) - Table 2A : FKM Deviations, CO2 swelling, and CO2 shrinking coefficients for the different CO2 sorption and CO2 desorption tests (2 temperatures and 3 CO2 pressures) - Table 3A : HNBR10GE Deviations, CO2 swelling, and CO2 shrinking coefficients for the different CO2 sorption and CO2 desorption tests (2 temperatures and 3 CO2 pressures) - Table 4A : FKM10GE Deviations, CO2 swelling, and CO2 shrinking coefficients for the different CO2 sorption and CO2 desorption tests (2 temperatures and 3 CO2 pressures) DOI : https://doi.org/10.1051/mattech/2022029 En ligne : https://www.mattech-journal.org/articles/mattech/pdf/2022/03/mt220001.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=38160 [article]

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Mousses de polymères : matériaux sur mesure à impact environnemental contrôlé / Séverine A. E. Boyer in MATERIAUX & TECHNIQUES, Vol. 101, N° 4 (2013)  

[article]  inMATERIAUX & TECHNIQUES > Vol. 101, N° 4 (2013) . - 4 p. Titre : Mousses de polymères : matériaux sur mesure à impact environnemental contrôlé Type de document : texte imprimé Auteurs : Séverine A. E. Boyer, Auteur ; S. L. Randzio, Auteur ; J.-P. E. Grolier, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : 4 p. Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Azote Dioxyde de carbone Dynamique moléculaire Moussants Mousses (matériaux) Mousses plastiques Polyfluorure de vinylidène Thermodynamique Transitiométrie à balayage Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Ce travail concerne la création sur-mesure de structures "moussées" par modification de polymère sous sorption de gaz, en particulier des agents moussants. Le contrôle de ces modification passe par la compréhension des interactions gaz-polymère. Pour cela une étude fondamentale a été conduite en développent et mettant en oeuvre de façon originale des mesures calorimétriques associées à des mesures mécaniques. Note de contenu : - THERMODYNAMIQUE INTERACTIONS MOLECULAIRES DES POLYMERES - UNE ETUDE ORIGINALE PAR TRANSITIOMETRIE A BALAYAGE : Analyse calorimétrique couplée aux méthodes pVT étendues aux conditions extrêmes - Propriétés thermophysiques et diffuso-mécaniquez de polymères sous sorption de gaz (Interactions préférentielles entre polymère et son monomère - Interactions préférentielles entre polymère et agents moussants En ligne : http://www.mattech-journal.org/articles/mattech/pdf/2013/04/mt101-N14.pdf Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=19851 [article]

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