Offre de Thèse : Étude et modélisation du procédé de pultrusion de composites à matrice thermoplastique réactive

Offre de Thèse
Institut Clément Ader - IMT Mines Albi
Olivier De Almeida

La production continue par pultrusion de composites thermoplastiques réactifs nécessite d’établir un régime thermique optimal permettant la maîtrise de la polymérisation avant la sortie de la filière. Dans le cas de pièces massives, ce régime est délicat à atteindre car l’exothermie générée par la polymérisation, et éventuellement la cristallisation, de la matrice peut engendrer un auto-échauffement à cœur à l’origine de défauts. Déterminer le régime de fonctionnement optimal en pultrusion réactive revient alors à trouver le meilleur compromis entre la vitesse de pultrusion, les conditions de chauffage de la filière, la diffusion thermique au sein du matériau et l’énergie dégagée par la synthèse de la matrice.

Le projet de thèse vise à étudier le couplage entre ces différents phénomènes par le développement d’une simulation multiphysique du procédé. Afin de construire un modèle représentatif du procédé de pultrusion, il s’agira dans un premier temps de caractériser les enthalpies et les cinétiques de réaction des matrices réactives PA6 et PMMA ainsi que les échanges thermiques du matériau avec la filière de pultrusion. En parallèle, des campagnes expérimentales de pultrusion avec des filière instrumentées seront menés afin d’identifier les champs de température dans la filière et analyser l’influence des paramètres de mise en œuvre sur les propriétés des pièces. Les données expérimentales recueillies permettront de d’alimenter le modèle thermique de pultrusion réactive en vue d’étudier les différents régimes de pultrusion.