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Contribution à la compréhension de la fonctionnalisation mécanique de surface des composites à matrice thermoplastique (PEEK) destinés à l'assemblage par collage
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Ourahmoune, Réda |
| Copyright Year | 2012 |
| Abstract | L’assemblage des materiaux composites thermoplastiques tel que le PEEK est l’une des problematiques majeure de l’industrie aeronautique. Actuellement, differentes techniques sont developpees pour assurer l’assemblage structural de ces materiaux, tels que : le soudage, le rivetage, le boulonnage et le collage. Les enjeux industriels majeurs sont principalement, a l’heure actuelle, la conception des structures simplifiees au maximum afin de reduire les couts de production et la reduction des consommations energetiques. A cet effet, l’industrie aeronautique fait frequemment appel a l’assemblage par collage en raison de nombreux avantages qu’il offre (gain de poids, distribution reguliere des contraintes, absence de trous) par rapport aux autres techniques existantes. Le PEEK (PolyEtherEtherKetone), est un materiau polymere semi-cristallin thermoplastique, a hautes performances. Ce materiau est souvent utilise dans l’industrie aeronautique principalement renforce par des fibres de carbone ou de verre. Cependant, du fait du niveau eleve de sa resistance chimique l’assemblage par collage du PEEK et de ses composites necessitent des traitements de surfaces appropries et optimises. Or, afin d’obtenir un system colle a haute performance, la problematique scientifique et technique doit etre concentree sur la jonction entre les elements a assembler. En effet, la qualite de cette jonction est de la plus haute importance car elle doit permettre un transfert optimal des contraintes thermomecaniques lorsque l’assemblage est soumis a ses conditions d'usage. Cette etude concerne donc, l’amelioration des proprietes mecaniques (monotones et cycliques) de l’assemblage par collage PEEK/PEEK. Dans cette optique, un traitement de surface simple de mise en œuvre est propose. Ce traitement est le sablage, qui permet la modification topographique (morphologique) de surface. La comprehension des differents phenomenes d’interaction aux interfaces intervenant dans l’amelioration du comportement mecanique du joint de colle et qui s’inscrit dans la triptyque : « Rheologie, Physico-chimie et topographie », est l’enjeu scientifique majeur dans cette these. Dans un premier temps, l’influence des parametres du traitement tels que le temps de projection, la taille des particules, sur la morphologie de surface de differents materiaux a base de PEEK a ete analysee, permettant ainsi d’etablir la correlation entre les parametres morphologiques et les mecanismes de modification topographique de surface intervenant pendant le traitement de surface. L’un des facteurs clefs pour la comprehension des mecanismes d’interaction entre l’adhesif liquide et le substrat solide est la mouillabilite. L’analyse du comportement au mouillage en fonction des differents parametres du traitement a ete realisee. La mouillabilite des surfaces traitees est fortement affectee par la rugosite de surface creee apres ce traitement. La relation entre les parametres morphologiques et la mouillabilite a ete discutee. Enfin, l’influence des parametres du traitement par sablage sur le comportement mecanique monotone et a long terme (essais de fatigue) sur la resistance du joint colle a ete etudie a l’aide d’essais de cisaillement sur eprouvettes a simple recouvrement. Ceci a conduit, a la proposition de parametres morphologiques surfaciques specifiques pour l’optimisation du comportement mecanique du joint de colle des materiaux composites a matrice PEEK. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T2316_rourahmoune.pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00838760/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
