Présentation

Article

1 - EXTRUSION DE FILM À PLAT

  • 1.1 - Présentation du procédé
  • 1.2 - Modèle thermomécanique
  • 1.3 - Influence de la mise en forme sur le développement de structures

2 - FILAGE

  • 2.1 - Présentation du procédé
  • 2.2 - Développement de structures dans des fibres de PE

3 - SOUFFLAGE DE GAINE

  • 3.1 - Présentation du procédé
  • 3.2 - Analyse de résultats expérimentaux typiques
  • 3.3 - Modèles morphologiques

4 - INJECTION

  • 4.1 - Présentation du procédé
  • 4.2 - Analyse de résultats expérimentaux typiques
  • 4.3 - Modèles morphologiques

5 - CONCLUSION

  • 5.1 - Démarche descriptive
  • 5.2 - Démarche prédictive

6 - GLOSSAIRE – DÉFINITIONS

Article de référence | Réf : AM3121 v1

Filage
Développement de structures dans les polymères - Applications

Auteur(s) : Jean-Marc HAUDIN

Date de publication : 10 avr. 2015

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Dans cet article, les concepts généraux du développement de structures sont illustrés par quatre exemples, qui correspondent à des influences différentes des paramètres de mise en forme sur la microstructure. Dans l'extrusion de film à plat, la cristallisation se produit après cessation de l'écoulement. Au contraire, dans le filage ou le soufflage de gaine, elle se produit pendant l'écoulement. Dans le procédé d'injection, des situations très différentes sont rencontrées en fonction de la localisation à l'intérieur de la pièce.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

In this article, the general concepts of structure development are illustrated by four examples, corresponding to different influences of processing conditions on microstructure. In cast-film extrusion, crystallization takes place after cessation of flow. By contrast, in fiber spinning or film blowing, it occurs during flow. In injection molding, widely different situations are encountered according to the location within the part.

Auteur(s)

  • Jean-Marc HAUDIN : Ingénieur civil des Mines - Docteur ès sciences - Professeur à MINES ParisTech

INTRODUCTION

Le développement des structures, dont les concepts généraux ont fait l’objet de l’article [AM3120], est un domaine de plus en plus important dans la mise en forme des polymères, dans le but de maîtriser les propriétés finales des produits. Par développement de structures, on désigne, au sens large, l’ensemble des phénomènes se produisant lors de la transition entre le polymère fondu initial et l’état final très souvent semi-cristallin, ce qui inclut :

  • la cristallisation, qui se produit dans des conditions complexes sur le plan géométrique (parois des outillages,) mécanique (écoulement, pression) et thermique (vitesses de refroidissement, gradients thermiques) ;

  • l’orientation ; de l’orientation de la phase fondue à l’orientation finale des phases amorphe et cristalline.

Les nombreux résultats expérimentaux obtenus dans des expériences de laboratoire, la caractérisation des produits finis ou des mesures en ligne permettent de proposer une description générale de la cristallisation des polymères dans les procédés de mise en forme. Les concepts généraux ainsi dégagés dans l’article [AM3120] sont appliqués dans cet article à quatre procédés, qui correspondent à des influences différentes des paramètres de mise en forme sur la microstructure. Ainsi, dans l’extrusion de film à plat, la cristallisation se produit après cessation de l’écoulement. Au contraire, dans le filage ou le soufflage de gaine, elle se produit pendant l’écoulement. Dans le procédé d'injection, des situations très différentes sont rencontrées en fonction de la localisation à l’intérieur de la pièce.

La simulation numérique est un outil efficace pour interpréter et prédire les phénomènes couplés intervenant dans le développement de structures. Elle passe par l’introduction d’une loi de cristallisation dans un modèle thermomécanique du procédé. L’exemple présenté ici concerne l’extrusion de film à plat.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

film blowing   |   fiber spinning   |   cast film extrusion   |   injection-molding

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am3121


Cet article fait partie de l’offre

Plastiques et composites

(395 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

2. Filage

2.1 Présentation du procédé

Il existe une très grande variété de procédés de filage selon que l’on s’intéresse à des polymères fondus ou en solution, selon que le polymère est étiré et refroidi dans l’air sur grande distance ou selon qu’il est étiré dans l’air sur une courte distance et refroidi dans l’eau [AM3740]. Le procédé est présenté sur la figure 5 dans le cas simple du filage d’une seule fibre à partir de l’état fondu. Un filament de polymère fondu est extrudé à travers l’orifice d’une filière, étiré et refroidi dans l’air jusqu’à sa solidification complète. La cristallisation se produit sous les effets combinés de l’étirage uniaxial et du refroidissement. L’étirage provoque une orientation de la phase cristalline, qui a été caractérisée par les méthodes décrites dans l’article [AM3120], appliquées au cas simple d’une orientation uniaxiale.

L’exemple retenu concerne des fibres de PE produites dans des expériences de laboratoire . Bien qu’anciens, ces travaux constituent une illustration pédagogique des concepts du développement de structures.

HAUT...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Plastiques et composites

(395 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Filage
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - COTTO (D.), DUFFO (P.), HAUDIN (J.M.) -   Cast film extrusion of polypropylene films  -  . Int. Polym. Proc., 4, p. 103-113 (1989).

  • (2) - DUFFO (P.), MONASSE (B.), HAUDIN (J.M.) -   Cast film extrusion of polypropylene.Thermomechanical and physical aspects  -  . J. Polym. Eng., 10, p. 151-229 (1991).

  • (3) - JAY (F.), MONASSE (B.), HAUDIN (J.M.) -   Memory Effects in Crystallisation of Polypropylene during Cast Film Extrusion.  -  Int. J. Forming Processes, 1, p. 75-95 (1998).

  • (4) - LOZANO (T.), LARIA (J.), LAFLEUR (P.G.), SÁNCHEZ-VALDÉS (S.), RODRIGUEZ-GONZÁLEZ (F.), MORALES-CEPEDA (A.B.) -   Beta phase in polypropylene induced by shear in a single-screw extruder  -  . Polym. Eng. Sci., 52, p. 1672-1677 (2012).

  • (5) - DUFFO (P.) -   Étude théorique et expérimentale du procédé de fabrication de films minces de polypropylène par extrusion-biétirage  -  . Thèse de Doctorat, École Nationale Supérieure des Mines de Paris (1990).

  • ...

1 Outils logiciels

Les simulations mentionnées concernent essentiellement des travaux de laboratoire, utilisant souvent des logiciels « maison ». Toutefois, certains travaux ont utilisé des logiciels commerciaux ou ont été financés par des concepteurs de codes, même si ces développements n’ont pas encore été intégrés dans les versions commercialisées. De plus, même si les logiciels commerciaux ne sont pas spécifiquement dédiés au développement de structures, ils peuvent rendre des services estimables en déterminant les conditions mécaniques et thermiques de ce développement de structures. On peut donc citer un certain nombre de logiciels utilisés en mise en forme des polymères :

POLYCAD® Software Suite http://www.polydynamics.com/

ANSYS POLYFLOW http://www.ansys.com/Products/

et spécifiquement en injection

Rem3D® http://www.transvalor.com/fr/

Autodesk®Simulation Moldflow® http://www.autodesk.fr/products/simulation-moldflow/

Cadmould® 3D-F http://www.cadflow.fr

Moldex3D http://www.moldex3d.com/

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Plastiques et composites

(395 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS