05/12/2012- Soutenance de thèse de Sylvain Rivière

Sylvain RIVIERE soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

Optimisation et simulation du  rotomoulage réactif

Le 05 décembre 2012 à 14 heures

Arts et Métiers ParisTech 151 Boulevard de l'Hôpital 75013 Paris

Directeur de thèse : Abbass TCHARKHTCHI

 

Jury

Mme Noëlle BILLON, Mines ParisTech, Rapporteur

Mr Yvan CHALAMET, Université Jean Monnet, Rapporteur

Mme Patricia KRAWCZAK, Mines Douai, Examinateur

Mr Amine AMMAR, Arts et Métiers ParisTech, Examinateur

Mr Fabien NONY, CEA Le Ripault, Examinateur

Mr Abbas TCHARKHTCHI, Arts et Métiers ParisTech, Examinateur

Mr Sofiane KHELLADI, Arts et Métiers ParisTech, Examinateur

 

Résumé

Le rotomoulage réactif est un procédé de fabrication de pièces creuses en polymère où la synthèse du matériau intervient pendant la mise en œuvre. Cette méthode présente plusieurs avantages comparée à la méthode traditionnelle utilisant des poudres thermoplastiques : réduction du temps de cycle, utilisation possible de matériaux techniques, et baisse de la consommation d’énergie et du coût des matières premières. Cependant le rotomoulage réactif est plus complexe à mettre en œuvre car la polymérisation provoque un changement important et rapide de la viscosité. Une des solutions pour optimiser ce procédé est de simuler l’écoulement du système réactif pendant la mise en œuvre. Pour ce travail nous avons utilisé un polyuréthane thermodurcissable. Des analyses thermiques et rhéologiques ont permis d’étudier les phénomènes de gélification et de vitrification du matériau et le diagramme Temps-Température-Transformation a été établi. Le comportement rhéocinétique du système a également été modélisé. Le procédé a été simulé en utilisant un code de calcul basé sur la méthode « Smoothed Particle Hydrodynamics » (SPH). Ce code a été développé par notre équipe et plusieurs améliorations ont été apportées au cours de cette étude. Pour effectuer des simulations plus réalistes en utilisant un plus grand nombre de particules, la première amélioration a consisté à accélérer la résolution des calculs. Ensuite l’évolution de la viscosité a été prise en compte grâce à l’utilisation d’un modèle rhéocinétique et une nouvelle condition limite a été développée pour simuler l’adhésion du polymère sur la paroi du moule. Les modifications nécessaires à la simulation d’écoulements 3D ont également été apportées au code SPH.

 Mots-clés: rotomoulage réactif, rhéocinétique, simulation, écoulement à surface libre, méthode SPH

Groupe(s) de recherche lié(s): 
Polymères & Composites