2nd Congrès du Réseau Français d’Ingénierie du …

1 2nd Congr s du R seau Fran ais d Ing nierie du Sport23 et 24 juin 2005P le Europ en de plasturgie 2, rue P. et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Les propri t s des polym res et des compositesSommaire :1) Structure des polym res2) Leur composition3) Les l ments composants un cahier des charges4) Les outils d aides la s lection5) Zoom sur l outil de veille technologique P le Europ en de plasturgie 2, rue P. et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Structures des polym resD finition des polym res: compos s obtenus par la combinaison de mol cules simples de plus petites masses (monom res)2 classes de mat riauxLes thermoplastiques Les thermodurcissables: composite thermodurcissableP le Europ en de plasturgie 2, rue P.

2 Et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Les thermoplastiquesD finition :Qualifie un polym re susceptible d' tre, de mani re r p t e, ramolli par chauffage et durci par l' tat ramolli, il pourra tre mis en forme par injection, extrusion ou formage dans un le Europ en de plasturgie 2, rue P. et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Amorphe / semi-cristallin tat amorphe : Absence d ordre des cha nes mol culaires tat cristallin : Existence d un ordre grande distanceAmorpheSemi-cristallinR sistance la fatigueR sistance chimiqueTendance au gauchissementTransparenceR sistance au fluageR sistance la tractionR sistance la rupturePropri t s lectriquesP le Europ en de plasturgie 2, rue P.

3 Et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Les thermodurcissablesD finition : Qualifie un polym re ne pouvant tre mis en uvre qu'une seule fois et qui devient infusible et insoluble apr s polym risation. Une fois durci, leur forme ne peut plus tre modifi principaux* Les polyesters insatur s* Les poxydes* Les ph noliques* Les aminoplastes * Les * Les caoutchoucsDes techniques de mise en uvre de celles de thermoplastiquesMoulage au contactMoulage par projectionMoulage par coul Moulage dans un moule ferm -Injection(poudre mouler voire BMC)-Transfert (poudre mouler, BMC)-Compression(BMC, SMC)P le Europ en de plasturgie 2, rue P.

4 Et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR La composition des polym resUn polym re c est : ventuellement* une matrice polym re + des adjuvants + desrenfortsLes adjuvants :* Les plastifiants (exemple du PVC)* Les stabilisants anti-oxyg nes (moins de 1%)* Les stabilisants thermiques (de 1 3%)* Les stabilisants lumi res (moins de 1%)* Les colorants* Les anti-chocs* Les antistatiques* Les ignifugeants* Les lubrifiants, les agents nucl ants, les adjuvants relargage contr l ..Tendance actuelle :les nanomat riaux ( de l aspect de surface, de la tenue la chaleur, de la fluidit ..)P le Europ en de plasturgie 2, rue P.

5 Et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR CompositesSi un mat riau contient des renforts , on dit alors qu il s agit d un finitioncomposite:Produit solide comportant au moins deux phases physiques distinctes, compos d'un mat riau de liaison (matrice) et d'un mat riau sous forme granul e, fibreuse ou lamellaireFibres de verreFibres de carboneFibres d aramideFibres de boreRenforts fibreuxFibres naturellesFibres de PEHDF ibres de siliceP le Europ en de plasturgie 2, rue P. et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Caract ristiques des fibresTendance actuelle :d veloppement des fibres PP ou PE dans le but de facilit le recyclage (ex : PP + fibres PP)P le Europ en de plasturgie 2, rue P.

6 Et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Les chargesLes charges organiques*Charges cellulosiques*Farines de charges min rales*Le carbonate de calcium*Le talc*Le mica*La wollastoniteLes oxydes et hydrates m talliquesLe verre*Les poudres de verre*Les billes de verreLe noir de carboneP le Europ en de plasturgie 2, rue P. et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Effet des charges et additifsP le Europ en de plasturgie 2, rue P. et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Comment choisir le bon mat riaupour l application?

7 Environ une centaine de matrice polym re+Un grand nombre d additifs et de charges= une multitude de polym resLes bases de donn es les plus compl tes proposent plus de 60 0000 le Europ en de plasturgie 2, rue P. et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Sch ma de s lection des mat riaux plastiques tablir le cahier des charges (CDC) de la pi ceDimensionnement, tol rances, charges appliqu es, r sistances chimiques, tablir la liste des mat riaux utilisablesOutils: Bases de donn es mat riaux (campus, base ), recherches bibliographiques (litt rature)..Analyse de rentabilit paisseurs, temps de production, multifonction, recyclage, conditions de moulage, s chage, co ts des des mat riaux utilisablesPrototypesTestsChoix final du mat riau l ments compl mentairesApparence, translucidit , similairesRetour sur exp rience de sp cialistes (transformateurs, )P le Europ en de plasturgie 2, rue P.

8 Et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Les l ments du cahier des charges* Propri t s physiques(densit , reprise d humidit ..)* Propri t s m caniques(r sistance aux efforts de traction, flexion, compression, torsion. Endurance. R sistance aux chocs, )* Propri t s thermiques(temp ratures d utilisation, )* Propri t s au feu(r sistance au feu, d gagement de )* Propri t s lectriques(isolant, conducteur, )* Propri t s optiques( )* Couleur / Aspect(gamme de couleur, tat de surface, )* Vieillissement(r sistance aux UV, ozone, temp )* R sistance aux agressions(chimiques, brouillard )* Contraintes r glementaires(alimentarit , grade m dical, m taux lourds, plastifiants, recyclabilit.)

9 * Consid rations conomiques(prix de revient, dur e de )Sigles DistrupolP le Europ en de plasturgie 2, rue P. et M. Curie - 01100 Bellignat T l : (33) 4 74 81 92 92 - Fax : (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 JR Exemples de fiches techniques (1)Exemples de fiches techniques (2)Propri t s physiquesDensit (d) :Les mousses 0,9 < d(semelle de chaussure splanche de piscine)Mat riaux densifi sd > 2(robots de nettoyage de piscine)Mat riaux compacts0,9 < d < 1,7 Absorption d eau :Influence sur :* les propri t s lectriques ( de la conductivit )* les propri t s m caniques (l eau joue le r le de plastifiant)* le dimensionnement des pi ces* risque d hydrolyse lors de la transformation ou en utilisationPropri t s m caniques (1)Essai de traction :Autres essais.

10 -Module d lasticit (Module d Young)-Contrainte et allongement au seuil-Contrainte et allongement la rupture-Essai de flexion-Essai de compression-Essai de cisaillementR sistance aux chocs :-Choc Charpy-Choc IzodPropri t s m caniques (2)L lasticit :Les lastom res thermoplastiques (TPE)Les caoutchoucsLes polym res classiques Duret shore :Propri t s thermiquesGrandeurs caract ristiques d un polym re:-Tf (t C de fusion), Tg (t c de transition vitreuse), Tc (temp rature de cristallisation)-TFC (t C de fl chissement sous charge) ou en anglais HDT-VICAT (t C de ramollissement Vicat)-Coeff de dilatation thermique, Conductivit thermique, Chaleur sp cifiqueTemp rature d utilisation :Propri t s de r sistance au feuLes diff rents types de tests :L essai UL94:Test horizontalTest verticalClassement de la mati re :*HB*V2*V1*V0L indice d oxyg ne :Fils incandescent :Br leur aiguille:Mise en place des Euroclassesdans le domaine de la constructionPropri t s lectriquesR sistivit de surface :Ajout de.