Descriptif de l’Unité d’Enseignement

3 ECTS / 30 h

 Cours magistral : 6 séances de 3h

 Travaux dirigés : 4 séances de 1h30

 Travaux pratiques : 1 séance de 4h

Equipe pédagogique

Coord. Gilles Regnier (gilles.regnier@ensam.eu, ENSAM Paris)

Objectifs

Montrer les particularités de la mise en forme des polymères et des composites à matrice organique (comportement viscoélastique, cinétique des transitions d'état, rôle des renforts micro- et nanométriques qui en font des matériaux composites).

Donner les connaissances sur les micro- et les nanostructures induites afin de comprendre leur influence sur les propriétés.

Connaître le champ d'application et les limites des outils et codes de simulation.

Applications

Les matériaux organiques et composites prennent une part toujours grandissante dans le très large éventail de matériaux utilisés pour les produits manufacturés. L'optimisation de leur mise en forme passe de plus en plus par une phase de simulation sur codes métiers fondés sur un certain nombre d'hypothèses dont dépendent fortement les prédictions. Ce cours a pour ambition de montrer ce que peuvent apporter des codes tels que REM3D ou Moldflow pour simuler l'injection des thermoplastiques, mais aussi d'en donner les limites actuelles liées à la complexité des microstuctures induites.

Exemples de stages de Master liés à l'unité d'enseignement :

Simulation du thermoformage des vitrages en PMMA (Saint-Gobain 2008).

Simulation du déliantage des pièces en céramique injectée (Snecma 2007).

Propriétés thermo-élastiques des polymères injectés renforcés de fibres (Legrand 2006, Bosch 2008).

Rhéologie des polymères renforcés par des nanotubes de carbone (2007).

Propriétés viscoélastiques d'un PE renforcé par des nanoargiles (2007).

• Aéronautique :
• Génie électrique / Automobile :
• Nanotechnologies :

Thèmes abordés

Comportement visqueux rhéofluidifiant.

Viscoélasticité en écoulement.

Microstructures induites.

Modèles cinétiques.

• Les procédés de mise en forme des polmères - CM 3h
• Rhéologie à l'état fondu - CM 3h, TD 3h
• Cristallisation - CM 1h30, TD 1h30
• Les renforts microscopiques ou nanométriques (fibres, nanocharges,...) et nanostructuration - CM 6h
• Propriétés thermoélastiques induites - CM 1h30, TD 1h30
• Le procédé d'injection - CM 3h
• Simulation de l'injection des thermoplastiques sur le code Moldflow - TP 4h

Evaluation

Travail Personnel de développement ou d'analyse d'articles : Rapport formaté (2 pages A4) + présentation orale (15 min)

Bibliographie

• Agassant J.F. et al., La mise en forme des matières plastiques, Tech & Doc, 1996.
• Etienne S., David L., Introduction à la physique des polymères, Dunod, 2002.
• Macosko C., Rheology: principles, measurement and applications, VCH publishers, 1994.
• Ward I.M., Structure and Properties of oriented polymers, Chapman & Hall, 1997.