Optimisation et modélisation du procédé de rotomoulage

Partie A : Relations structure du matériau / procédé / propriétés finales
3. Caractérisation des matériaux
Pour cette étude, un copolymère éthylène-propène (P(E-P)) a été choisi. Afin de pouvoir
étudier l’influence de la structure du matériau sur l’aptitude au rotomoulage, nous avons
décidé de prendre trois grades différents de matériau chez BOREALIS®. Les trois grades
choisis sont appelés C1 (MFI (230°C, 2.16kg)=8, déterminé suivant le norme ISO 1133), C2
(MFI=18) et C3 (MFI=30). Les copolymères, initialement sous la forme de granulés, ont été
micronisés pour obtenir de la poudre ou extrudés pour avoir des microgranulés (pour C2
seulement). Nous disposions ainsi de deux morphologies différentes pour le matériau C2,
pour étudier l’influence de la forme des particules. Les microgranulés sont appelés C2d.
Afin d’étudier l’influence de la taille des particules, seules trois granulométries différentes
du matériau C2 ont été choisis :
- C2a avec une taille moyenne de 300 µm (100 – 500 µm)
- C2b avec une taille moyenne de 500 µm (300 – 700 µm)
- C2c avec une taille moyenne de 800 µm (600 – 1000 µm)
Il faut noter que C1 et C3 ont la même granulométrie que C2b.
3.1. Caractérisation des matériaux à l’état solide initial
Des études granulométriques laser et mécaniques par tamisage, ainsi qu’une analyse de
forme des particules ont été réalisées. Elles nous ont permis de contrôler les caractéristiques
de la poudre données par le fournisseur grâce au tamisage mécanique.
Des études d’écoulement (coulabilité) à l’état solide ont été entreprises pour déterminer les
densités apparentes du matériau et les propriétés en écoulement de la poudre en tenant
compte de la granulométrie et de la morphologie des grains.
3.1.1. Analyse granulométrique
3.1.1.1.Méthode expérimentale
L’analyse granulométrique a été réalisée en utilisant un tamiseur vibrant mécanique ROTAP,
selon la norme ASTM D 1921-96. Il n’existe pas d’équivalent ISO à cette norme.
La procédure utilisée est la suivante :
Chaque tamis est pesé et sa masse doit être notée. La série de tamis est placée sur le tamiseur
par ordre de taille de maille croissante (du bas vers le haut) avec la coupelle de récupération
en dessous. Ensuite, une masse (environ 100g, préalablement pesés) de matière plastique est
placée sur une série de tamis placés par ordre de taille de maille croissante (du bas vers le
haut). Puis le tamiseur est mis en marche pendant 20 minutes. Après le tamisage, chaque
tamis est pesé en commençant par le haut et la masse de matière retenue dans chacun d’eux
est calculée en soustrayant la masse du tamis vide. Si la masse totale de matière après
tamisage est inférieure à 98 % de la masse initiale de l’échantillon, le tamisage doit être
recommencé.
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