Contribution à l'analyse, modélisation et simulation de la mise en forme de microcomposants polymères biotolérés par micromoulage par injection et estampage à chaud

par Mohamed Lakhdar Sahli

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de Claude Roques-Carmes.

Soutenue en 2007

à Besançon , en partenariat avec Université de Franche-comté. UFR des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Cette thèse est une contribution active au développement et à l'étude de I’estampage à chaud ct à celle du micro moulage par injection dcs polymèrcs thermoplastiques. Le but étant de mieux cerner les phénomènes physiques impliqués et de permettre ainsi un meilleur contrôle du procédé et en conséquence d'assurer une optimisation de la qualité des microcomposants élaborés. Ce travail est architecturé sur une étude expérimentale associant des essais de réplications de forme en relief (positif) ou en creux (négatif), à une étude rhéologique et viscoélastique conduite sur une large gamme dc températures. Il est réalisé dc manière à disposer d'une base de données physiques et rhéologiques importantes pour envisager de façon pertinente l'élaboration des composants de forme complexe de volume inférieur à l cm par ces deux procédés de mise en forme. Des modélisations du procédé de hot embossing ont été ensuite développées. Des approches favorisant la simulation de la mise en forme et la vérification du fait que les conditions opératoires sélectionnées pour un polymère donné ont été mis en place dans le but de favoriser ou non l'obtention d'un remplissage des cavités superficielles ou des dénivelées de surface. Ces modèles validés expérimentalement font intervenir la rhéologie des écoulements, la mécanique de contact ou bien la méthode des éléments finis dans le but de montrer le rôle de chaque paramètre procédé/matériau dans la mise en forme. Une attention particulière a été portée à une étude comparative entre les deux procédés de mise en forme. Ceci permet de qualifier l'influence des paramètres expérimentaux associés à la forme des empreintes, aux procédés et ce via les caractéristiques physiques et mécaniques des matériaux testés et la qualité finale des composants moulés grâce aux potentialités de la microscopie mécanique à balayage (MMB) et aux dépouillements inhérents à cette métrologie.

  • Titre traduit

    Contribution to the analysis, modelling and simulation of the forming of biocompatible polymers micro-components by injection micro-moulding and hot embossing process


  • Résumé

    The work presented in this thesis constitutes a contribution to the development and study of hot embossing and micro injection moulding of thermoplastic polymers. Understanding of physical phenomena involved and thus enable better control of the process and according to ensure the qualily optimization of micro components developed. The work presented in this thesis is structured around the experimental study involving the testing of replications of form in relief (positive) or hollow (negative), a rheologicaJ and linear viscoelastic studies, realised on an extremely wide range of temperatures. It is implemented in order to have a more database of rheological and physical propcrtics to adequately consider in the development of the components with complex form have a volume of less than 1 cm by the two forming processes. Some models of hot embossing process were then developed. These approaches increasing simulation of thc preparation and verification of thc sclcctcd opcrating conditions for a given polymer have been established with the aim of fostering or not obtain a filling the superficial cavitics or drops on a vcrtical of surface. The results of the model are validated using experimentaI measurements involve the flow rheology, the contact mechanics or the finite element method in order to show the role of each parameter process/material in moulding. Much attention has been brought to a comparative study bctwecn the two forming processes. This allows to characterizing the influence of experimental parameters associated with shape of cavitics. To process and with the physical and mechanical propertics of materials tested and the quality of moulded components with high potential of the scanning mechanical microscopy (SMM).

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (239 p.) ; 30 cm
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliographie p. 218-232

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  • Bibliothèque :
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SCI.BESA.2007.40
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