Optimisation du processus de dimensionnement thermomécanique de Moule Autonome à Transfert Thermique Efficient pour transformation rapide des matériaux composites à renforts continus

Optimization for thermomechanical design process for Autonomous Mould with Efficient Thermal Transfer for rapid transformation of composites with continuous reinforcements

• Auteur / Autrice : Jean Collomb
• Direction : Pascale Balland, Pascal Francescato
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance le 06/12/2018
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et ingénierie des systèmes, de l'environnement et des organisations (Chambéry ; 2007-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Systèmes et matériaux pour la mécatronique (Annecy)
• Jury : Président / Présidente : Sylvain Drapier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvain Drapier, Vincent Sobotka, Pierre-Alain Yvars, Pierre Magnin, David Leh
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Sobotka, Pierre-Alain Yvars

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dimensionnement (ingénierie)

Transfert de chaleur

Composites thermostructuraux

Mots clés libres

Optimisation thermo-mécanique

Modélisation

Matériaux composites

Canaux conformables

Transferts de chaleur

Thermomechanical optimization

Modeling

Composite materials

Conformal channels

Heat transfer

Résumé

L’enjeu du projet MATTE est de proposer à terme un mode de transformation novateur utilisant des technologies parfaitement maîtrisées, pour la production haute cadence de structures composites hautes performances à fibres continues et résines thermoplastiques (composites TPFC) ou thermodure. Ce système fait partie des techniques dites Heat&Cool, bien connues dans le domaine de l’injection plastique. Il s’agit ici d’étendre ces techniques au domaine des matériaux composites structuraux. Par rapport aux moyens existant, ce procédé permettra d’intégrer en production : de nouvelles fonctions de contrôle, de réduire les consommations énergétique de l’ordre de 80%, les investissements périphériques de 30% et de tendre vers un temps de cycle complet inférieur à 3 minutes. Le procédé similaire dans les composite déjà existant est le RTM lourd, cependant il est très énergivore et ne permet de faire que de la moyen cadence dû à des cycles de cuisson assez long. Il est donc la référence pour quantifier les performances de la technologie MATTE

The issue of MATTE project is to propose an innovative process using perfectly controlled technologies for the production of structural composites high speed high performance with continuous fibers and thermoplastic resins (composites TPFC) or thermoset. This system is one of the techniques known as Heat & Cool, well known in the field of plastic injection. The aim of this technology is to extend these techniques to the field of structural composites. Compared to existing resources, this process will integrate in production: new monitoring functions, reduce energy consumption by about 80%, peripheral investments by 30% and to pursue a complete cycle time of less than 3 minutes. The similar method in the existing composite is the RTM, however, it is high energy consumption technology and do not allow high production rate. It is therefore the reference to quantify the performance of the MATTE technology