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Résumé thèse Abdelhak NAFI

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Etude expérimentale et numérique du comportement mécanique de moules d'injection de plastique obtenus par le procédé de Stratoconception®

Abdelhak NAFI - 23 mars 2005

Cette recherche est une contribution à l'étude du comportement des assemblages brasés destinés à la réalisation de moules d'injection de thermoplastiques obtenus par le procédé de Stratoconception®. Ce procédé d'outillage rapide est caractérisé par un empilement de couches élémentaires d'acier usinées puis brasées entre elles. Il s'agit d'une alternative à un usinage dans la masse garantissant, pour des empreintes profondes, un gain significatif en coût et en délai de réalisation des moules.

Lors de l'injection dans la presse, le moule subit des sollicitations très importantes dues à l'effort de fermeture du moule et à l'écoulement de la matière injectée. La tenue mécanique des moules à ces sollicitations nécessite une étude fine du comportement de l'assemblage brasé et en premier lieu du joint de brasage proprement dit. La prédiction des conditions de travail d'un assemblage brasé constitue l'objectif central de cette étude.
Dans une étape préliminaire, des essais de traction ont été réalisés sur des éprouvettes stratifiées et brasées selon trois nuances de brasure à base Argent-Cuivre, afin de contribuer à déterminer le mode opératoire le plus favorable.

 Dans une deuxième étape, des essais mécaniques (traction, compression, cisaillement, fatigue) ont été réalisés afin de caractériser l'assemblage brasé issue de la configuration retenue comme favorable et de prédire sa durée de vie. Le comportement élastoplastique à écrouissage isotrope du matériau de la brasure a été identifié par une méthode de type moindres carrés en utilisant les résultats d'essais expérimentaux et un calcul par éléments finis. Le comportement élastique en 3D à l'intérieur du joint de brasage a ensuite été étudié, en fonction de différentes sollicitations, de manière à prédire les conditions de plastification du joint.

Enfin, une étude numérique des paramètres géométriques d'un assemblage brasé a été réalisée afin d'évaluer la répartition des contraintes dans le joint de brasage subissant des sollicitations en cisaillement pur et en traction bout à bout. Un des résultats saillants de cette recherche est de fournir les coefficients de concentration de contraintes applicables à un moule d'injection réalisé par Stratoconception®.