Caractérisation multi-axiale du comportement et de la micro-structure d'un semi-cristallin : application au cas du P.E.T.

Multi-axial behaviour and micro-structural caracterization of a semi-cristalline polymer : the case of P.E.T.

• Auteur / Autrice : Yann Marco
• Direction : Luc Chevalier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique. Génie mécanique. Génie civil
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères cristaux liquides

Microstructure (physique)

Cristallisation

Polyéthylène térephtalate

Résumé

La maîtrise des procédés de mise en forme des polymères reste difficile du fait des couplages forts entre les sollicitations thermomécaniques complexes et la micro-stucture du matériau. Nous nous intéressons dans cette étude au cas représentatif du P. E. T. Et du procédé d'étirage-soufflage. Nos objectifs sont de caractériser expérimentalement ces couplages pour améliorer leur compréhension et de valider des modèles de comportement représentatifs les prenant en compte, en particulier pour des sollicitations multi-axiales. Les différents éléments développés (machine multi-axiale, éprouvettes cruciformes, logiciel d'inter-corrélation d'image) associés à une caractérisation micro-structurale (densimétrie, dichroïsme IR, diffraction X) nous donnent accès à une large base de données mécaniques et micro-structurelles, obtenues pour des sollicitations variées et représentatives du procédé. Nous l'utilisons pour valider les modélisations existantes et proposer des pistes pour leur amélioration.

The mechanical properties of the polymer products are still hardly predicted, because of the strong influence of the complex thermomechanical sollicitations experienced during forming processes, on their microstructure. We focused in this study on the representative case of Poly (Ethylene Terephthalate) or PET, and its forming during blow-molding process. The purposes of this study are to better characterize those links, especialy in the case of bi-axial strains and thick specimens, which is rarely seen, and to validate reliable constitutive models, from a microstructural or bi-axial point of view. We developped in this study a specific biaxial testing set-up and achieved several elongation tests, both equibiaxial and sequential, at different drawing speeds, draw ratios and temperatures above and close to Tg. The strain field was determined using a home-developed image correlation technique. Finally, we use these mechanical and microstructural datas to test classical modelizations.