Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude expérimentale de la mise en forme de systèmes acier-polymère-acier

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Jérôme Guillemenet
Direction : Jacques Schultz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie - Physique
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Mulhouse

Résumé

FR

La mise en forme des assemblages acier/polymère/acier est une opération délicate et conduit à une chute de l'adhérence voire à une rupture de l'assemblage. Le but de cette thèse est d'établir un lien entre les propriétés cohésives du film de polymère, l'adhésion polymère/acier et l'emboutissabilité des tôles sandwich. En accord avec le modèle rhéologique de l'adhérence, l'énergie d'adhérence, mesurée par clivage, dépend de la vitesse d'introduction du coin. Une analogie entre l'évolution du module d'élasticité de l'adhésif avec la vitesse d'une part et l'évolution de l'énergie d'adhérence avec la vitesse d'autre part est montrée. Le suivi de la propagation de la fissure indique que les propriétés viscoélastiques de la résine jouent un rôle prépondérant. Une corrélation entre le comportement en clivage de l'assemblage et les propriétés viscoélastiques de l'adhésif est proposée. Les contraintes relaxées en front de fissure, mesurées grâce à une méthodologie en plusieurs étapes, indépendantes de la vitesse de sollicitation, peuvent être considérées comme le niveau de contrainte d'adhésion de l'assemblage. L'influence de la mise en forme sur les propriétés d'adhérence des assemblages est ensuite étudiée. Le passage sur jonc et sur rayon de matrice des tôles sandwich sont simulés grâce à un test de torsion annulaire. Le comportement intrinsèque de la résine en cisaillement gouverne la tenue des assemblages à une prédéformation en cisaillement. L'évolution de l'énergie d'adhérence avec les déformations planes rencontrées en emboutissage est analysée. L'endommagement du polymère et de l'interface métal/polymère sont proposées pour expliquer la diminution de l'énergie d'adhérence avec le niveau de déformation. Un comportement élasto-plastique avec un domaine élastique peu étendu, une relaxation importante de la résine ; une vitesse élevée ou une température basse d'emboutissage et un recuit après emboutissage sont favorables à une bonne aptitude à l'emboutissage des systèmes.