Analyse de l’adhérisation des pièces caoutchouc-métal lors du moulage

par Anouar Souid

Thèse de doctorat en Sciences pour l’Ingénieur, Génie des procédés

Sous la direction de Rémi Deterre, Éric Leroy et de Alain Sarda.


  • Résumé

    Les assemblages collés en caoutchouc-métal sont très utilisés dans l’industrie. Le moyen de production le plus employé, est le procédé d’adhérisation. Ce procédé, complexe, voit son développement ralenti par le manque de connaissances et la difficulté d’identifier l’origine des défauts en production. Ce travail de thèse a pour objectif d’améliorer la compréhension des mécanismes mis en jeu lors du procédé d’adhérisation. Pour cela nous avons analysé le comportement du système réactif par des expérimentations et des modélisations représentatives des conditions de mise en oeuvre. Le premier chapitre présente un état de l’art de l’adhérisation. Le deuxième chapitre traite de la modélisation du comportement thermo-rhéo-cinétique de chaque couche réactive présente dans l’assemblage. Le troisième chapitre met en évidence le phénomène de diffusion-réaction entre la couche d’adhésif et le caoutchouc. Ces couches sont déposées sur les plateaux d’un rhéomètre qui permet de mesurer le couplage des réactions. Les résultats rhéométriques et de la modélisation du système multi-couches ont montré la formation d’une interphase entre la colle et le caoutchouc et d’estimer son épaisseur. Nous proposons également un critère qualificatif d’optimisation de l’adhérisation. Le dernier chapitre est dédié à la conception d’un dispositif expérimental de moulage d’éprouvettes adhérisées caoutchouc-métal. Destinées à subir un test de pelage, elles sont produites dans des conditions thermiques parfaitement contrôlées. La confrontation entre la cinétique du système adhérisé et la tenue au pelage des éprouvettes moulées a permis de déceler un critère de tenue et de durabilité des assemblages adhérisés.

  • Titre traduit

    Analysis of the bonding of rubber-to-metal parts during the molding process


  • Résumé

    The rubber-to-metal bonding components is a major industrial issue. The most common rubberto-metal bonding process is called adherization. This process is complex and its development is hindered by the lack knowledge and the difficulty to identify the defects’ origin. The aim of the present work is to enhance the comprehension of mechanisms involved during the adherization process. For that we analyzed the behavior of the reactive system by experiments and modellings representative of the processing conditions. The first chapter presents a state of the art of the adherization. The second chapter deals with the modelling of the thermo-rheo-kinetic behavior of each reactive component. The third chapter highlights the diffusion-reaction phenomenon between adhesive and rubber layers. The adhesive and rubber layers are deposited between the rheometer plates which allow the measuring of the reactions’ coupling. The results of rheometric measurements and modelling of multi-layer system have revealed the formation of an interphase between the adhesive and rubber and determined its thickness. We have also proposed a qualifier criterion for bonding optimization. The last chapter deals with the design and the manufacturing of the experimental device used to mold rubber-to-metal bonding specimens. These specimens which will be characterized on peel test are produced under controlled thermal conditions. The confrontation between the kinetics of the multi-layer system and the peel strength of the molded specimens has led to the identification of a potential criterion of the fracture toughness and durability of the bonded parts.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (176 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 165-175

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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