Thèse soutenue

Conception et développement d’un système innovant de cuisson en continu de matrices céréalières (type cake) par chauffage ohmique visant une application en impression 3D
FR
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Monique Khodeir
Direction : Olivier Rouaud
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
Date : Soutenance le 11/12/2020
Etablissement(s) : Nantes, Ecole nationale vétérinaire
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)

Résumé

FR  |  
EN

Ce travail s’intéresse à un concept original de cuisson d'une matrice céréalière (cake). L’objectif visé est de proposer une tête d’imprimante 3D innovante dédiée à la fabrication additive. Afin de garantir à la fois écoulement et solidification du produit, le chauffage ohmique est choisi comme moyen de cuisson. Les différences entre chauffage classique (CC) et chauffage ohmique (CO) en batch ont tout d’abord été évaluées. Les deux cuissons se sont différentiées par des profils de température et de teneur en eau inversés, la cuisson par CO pouvant mener à la création d’une croûte au centre du cake. Les caractéristiques du cake après cuisson par CO ont validé le concept d’une cuisson à cœur avec des couches externes liquides permettant l’écoulement de la pâte. S’en est suivi une caractérisation complète du produit, élément indispensable au développement d’un modèle numérique utile au imensionnement de la buse. Une attention particulière a été portée sur la conductivité électrique et la viscosité, toutes deux fortement dépendantes de la température. Un dispositif expérimental a été réalisé, comprenant une première buse constituée d’un canal de section rectangulaire muni de deux électrodes parallèles et qui a servi d’outil de validation du modèle et de buse test. L’étude numérique et expérimentale a permis d’identifier les points bloquants et les solutions à mettre en œuvre pour assurer un écoulement et une cuisson sans colmatage. L’association d’un système de refroidissement et d’une modification de la géométrie – électrodes moins importantes que la largeur interne du canal – permet d’envisager l’utilisation de la deuxième buse développée comme système d’impression 3D.