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Résumé thèse Gilles DUSSERRE

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Sollicitations thermomécaniques dans un moule en acier inoxydable martensitique moulé au cours du cycle de pressage de verre

 

Gilles DUSSERRE - 14 décembre 2006

Le procédé de pressage de verre consiste à mettre en forme une paraison de verre par écrasement entre deux outils. L'utilisation de moules en acier inoxydable moulé permet une réduction du prix de revient de l'outillage, mais cela s'effectue au détriment de la durée de vie des moules creux qui s'endommagent à partir de défauts de fonderie, des micro-retassures présentes aux points triples des joints inter-dendritiques.
Cette thèse est une contribution à l'amélioration de la durée de vie de ces outillages. L'objectif est de déterminer les sollicitations thermomécaniques dans le moule au cours du cycle de pressage de verre Pyrex®. Les sollicitations sont de deux types : les contraintes dues au gradient de dilatation thermique lors du transfert de chaleur du verre au moule et les contraintes de surface générées par l'écoulement du verre.
L'instrumentation d'un moule industriel en vue de la mesure in-situ de températures en service fournit des informations sur le procédé (temps de cycle, températures de service...) et permet, par méthode inverse, d'estimer le flux de chaleur reçu ou cédé par le moule au cours du cycle.
Une loi viscoélastique en grandes déformations est proposé et identifié à partir d'essais de compression d'échantillons cylindriques de verre. Le procédé industriel de mise en forme est ensuite simulé en utilisant le modèle identifié précédemment dans le but de déterminer les contraintes normales et tangentielles exercées par le verre sur le moule au cours du pressage.
Un modèle de comportement est identifié pour prendre en compte l'adoucissement caractéristique des aciers martensitiques lorsqu'ils sont soumis à un chargement mécanique cyclique.
Les modèles, mesures et résultats de calculs mentionnés ci-dessus sont enfin utilisés pour calculer l'évolution du champ de contraintes dans le moule au cours du cycle de pressage en tenant compte au mieux des conditions réelles d'utilisation du moule. Cette mise en données est le point de départ d'une étude paramétrique numérique destinée à étudier l'influence des conditions d'utilisation de l'outillage sur les sollicitations thermomécaniques dans le moule.

Mots clés :
Pressage de verre, Densité de flux de chaleur, Viscoélasticité, Aciers martensitiques revenus, Adoucissement cyclique, Contraintes thermomécaniques