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Résumé Thèse Nobert Féraud

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Aspects cinématiques, mécaniques, thermiques et cliniques du contact verre/métal lors du transfert des paraisons dans le système distributeur des machines industrielles de verrerie

Norbert FÉRAUD - 16 mai 1997.

Lors du formage du verre creux, le transfert de la paraison jusqu'au moule par écoulement par gravité dans des goulottes est une phase critique pour la qualité des bouteilles. Pourtant les verriers n'ont qu'une connaissance empirique du procédé et ne possèdent aucun moyen pour évaluer les déformations importantes de la paraison.

Il s'agit donc d'acquérir une connaissance du procédé suffisante pour industrialiser une instrumentation de contrôle et pour définir des voies d'améliorations technologiques.

Les paramètres du procédé de première importance et leurs effets ont été définis grâce à la mise en place d'une instrumentation des lignes de production adaptée à l'environnement et ne perturbant pas la production (capteurs de vitesse à photodiodes, mesure de forme par vision linéaire, mesure de température par cristaux liquides et rubans adhésifs thermomètres) couplée à une approche statistique par plans d'expériences orthogonaux (ou de Taguchi).

Le développement de différents niveaux de modélisation thermomécanique du simple solide ponctuel soumis aux effets d'inertie, de gravité et de frottement au plus réaliste (analyse par éléments finis 2D et 3D incluant impact et viscoélasticité) en passant par l'haltère visqueuse (deux solides ponctuels tête et queue reliés par un patin visqueux) a permis d'évaluer les coefficients de frottement, de comprendre l'hétérogénéité d'usure du revêtement et de lever la contradiction liée à l'utilisation classique de la loi de Coulomb par la mise en évidence du phénomène de fluidification du verre sous très fort taux de cisaillement, à l'impact des paraisons dans les goulottes.

Enfin une étude bibliographique de la physico-chimie des conditions tribologiques du couple verre-matériau de revêtement des goulottes (réactions d'oxydo-réduction, adhésion et adsorption) a permis de proposer des critères de choix de revêtements et un mode de lubrification alternatif, évalué ensuite par des campagnes d'essais industriels.