Une nouvelle recherche fournit des conseils pour un surmoulage de composite thermoplastique optimisé

Le surmoulage est une technologie dans laquelle un stratifié composite thermoplastique est thermoformé puis surmoulé par injection. Ce processus de fabrication de forme proche du filet est bien adapté à la production automatisée de grandes séries de structures 3D complexes avec d'excellentes performances structurelles et un haut niveau d'intégration des fonctions.

Cependant, l'industrie manque d'outils de conception de processus. En réponse à ce besoin, des chercheurs du Centre de recherche sur les composites thermoplastiques (TPRC, Enschede, Pays-Bas) ont analysé le processus de surmoulage, en se concentrant sur la force de liaison entre le stratifié composite surmoulé et les composites résine polymère/renforcé injectés. À l'aide d'une modélisation de processus et d'essais mécaniques, ils ont évalué à la fois un processus en une seule étape et un processus en deux étapes. Les résultats ont montré des mécanismes de processus nettement différents, ainsi que la structure du matériau et les performances mécaniques résultantes dans les pièces composites surmoulées.

En partant de la théorie de la reptation classique de De Gennes pour la reptation et la cicatrisation des polymères amorphes, une approche alternative a été développée pour décrire le développement de la résistance des matériaux semi-cristallins. Une description rudimentaire du degré de fusion a été mise en œuvre pour prédire la force de liaison en fonction de l'histoire thermomécanique à l'interface pendant le formage et l'injection de résine subséquente pour le PA6 et le PEEK, deux matériaux à matrice semi-cristalline.

L'article complet, « Analyse du processus de surmoulage des composites thermoplastiques :résistance de l'interface », se trouve dans Frontiers in Materials. En savoir plus sur la recherche sur le surmoulage de TPRC ici.

Réception

Une théorie proposée par Piere Gill deGennes en 1971 et étendue plus tard au modèle du tube par Maasai Doi et Sam Edwards. Il décrit le mouvement thermique de longues chaînes polymères dans des solutions concentrées et fondues, postulant que les chaînes polymères individuelles, contraintes par leurs voisins, se déplacent principalement le long de leurs propres contours à la manière d'un serpent. D'où son nom, dérivé du latin reptare , ramper. Les modèles basés sur la répétition auraient réussi à concilier un large éventail d'observations expérimentales et sont globalement en accord avec des résultats de calcul plus récents.

RÉFÉRENCES | « Reptation activée :couplage de la dynamique des polymères aux fluctuations de densité » et « Réptation et modèle de tube » de polymerdatabase.com