Etude des instabilités volumiques en extrusion de polystyrène et polypropylène

par Christelle Combeaud

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Bruno Vergnes.

Soutenue en 2004

à Paris, ENMP .

  • Titre traduit

    Volume instabilities in polystyrene and polypropylene extrusion


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  • Résumé

    Nous étudions expérimentalement les instabilités hélicoïdales et chaotiques, des défauts d’extrusion de polymères fondus sur deux polystyrènes et un polypropylène à l’aide de deux dispositifs expérimentaux : un rhéomètre capillaire et une extrudeuse monovis munie d’une filière plate à parois transparentes permettant d’effectuer des mesures de biréfringence d’écoulement et de vélocimétrie laser-Doppler. Dans ce dernier cas, on dispose d’une géométrie d’écoulement constituée d’un réservoir suivi d’une contraction et d’un canal d’écoulement. En rhéométrie capillaire, nous avons étudié l’influence des conditions d’écoulement ( diamètre, longueur, angle d’entrée de la filière, température…) sur le déclenchement de l’instabilité hélicoïdale. Les essais de biréfringence ont permis l’observation d’oscillations transverses d’isochromes dans le réservoir : lors de ce régime instable, l’écoulement principal a lieu de façon non symétrique dans le canal. On montre également que l’utilisation de « convergent doux » permet de repousser la déstabilisation de l’écoulement d’entrée à des débits sept fois plus importants que dans le cas d’une contraction brusque. On s’attache à mesurer sur l’axe de symétrie du réservoir des premières différences de contraintes normales et des taux de déformation dans les conditions critiques propres à l’initiation du défaut par biréfringence d’écoulement et vélocimétire laser-Doppler, respectivement. Des calculs viscoélastiques de l’écoulement par éléments finis ont également permis l’estimation de la répartition des contraintes élongationnelles autour de la contraction dans les conditions critiques d’apparition de l’instabilité.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Annexes : Bibliographie 66 réf.

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  • Cote : EMS T-CEMEF-0280
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