Abstract : The objective of the Phd is to adapt the RTM process to high fluidity thermoplastic polymer, conserving high production rate, as required in the automotive industry.
Some innovative polymers with a viscosity 50 to 1000 times lower than traditionally used polymers in thermoplastic injection are adapted to RTM injection, nevertheless, the viscosity is 10 to 100 higher than thermoset resins traditionally used for the RTM process.
The injection of these polymers in fibrous preforms can induce high pressures that could generate deformations of the fibrous fabric reinforcement.
To optimize the injection pressure and guarantee a short process cycle, it becomes crucial to study the resistance of the fibrous media enduring fluid flow stress.
A deepen experimental analysis is realized so as to understand the mechanism of the problem. An analytical model is suggested and allows calculation of the limitating flow rate for a frontal injection. This aims at avoiding displacements of the fabric reinforcement or its constituting yarns.
Résumé : La thèse a pour objectif d’adapter le procédé RTM à l’utilisation de matrices thermoplastiques fluides, tout en garantissant les cadences de fabrication élevées requises par le secteur automobile.
De nouveaux polymères, d'une viscosité 50 à 1000 fois inférieure aux polymères utilisés en injection plastique sont adaptés à l'injection RTM. Néanmoins, leur viscosité reste de 10 à 100 fois supérieure à celle des résines thermodurcissables traditionnellement utilisées.
L'injection de tels polymères dans des préformes fibreuses peut induire des pressions suffisamment élevées pour déformer de façon significative le renfort fibreux.
Dans le but d’optimiser la pression d’injection tout en garantissant un temps de cycle court, il devient primordial d’étudier la tenue du renfort sumis aux contraintes générées par l'écoulement du polymère.
Une analyse expérimentale approfondie a été réalisée afin de comprendre les mécanismes mis en jeu. Un modèle analytique est proposé et permet de calculer un débit limite d’injection frontale évitant l’apparition du déplacement du renfort ou des fils le constituant.
