Sur les mécanismes de rayures des vernis de finition automobiles

Chapitre 3 Les rayures ductiles
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Introduction
Une vingtaine de vernis ont été étudiés. Ces vernis sont préalablement classés selon
leur résistance à la rayure d'après des mesures de brillant. Parmi ces vernis, nous en avons
sélectionné deux, que nous appelons vernis A et vernis B (leurs caractéristiques chimiques et
mécaniques sont détaillées en annexe 5). Cette sélection s'est opérée sur des critères de
composition chimique et de tenue à la rayure en effet, la composition chimique des vernis A
et B est très différente, et, alors que le vernis A présente une bonne tenue à la rayure (d'après
les mesures de brillant), le vernis B est peu résistant à la rayure.
La température de relaxation a déterminée à l'aide d'essais en traction en DMA
(Dynamic Mechanical Analysis) est de l'ordre de 60°C pour le vernis A et de l'ordre de
105°C pour le vernis B en considérant la température correspondant au maximum du pic de
tanö (figure 1). On appelle température de relaxation a onset (notée TØflset) la température
correspondant au début de la chute du module d'élasticité (figure 2). Cette température est de
l'ordre de 40°C pour le vernis A et de l'ordre de 54°C pour le vernis B et correspond à la
température de transiton vitreuse Tg déterminée en interne chez PSA à l'aide d'un Stressmeter
(Annexe 2). Pour cette raison, nous utiliserons ces dernières valeurs comme températures de
relaxation a des deux vernis A et B.
10000
00
0)
10
00
o T1;ouset
40°C
\ --
Vernis A
- --. Vernis B
u
-loo -100 -50 0 50 100 150 200 200
T ('C)
-100 -100 -50 0 50 100 150 200 250
T ('C)
figure 1 : courbes de tanö en fonction de la température figure 2 courbes du module d'élasticité E' en
des vernis A et B obtenues d'après des essais dc DMA à fonction de la température des vernis A et B
1 Hz (traction). obtenues d'après des essais de DMA à 1 Hz
(traction).
2 Formation des rayures ductiles
2.1 Introduction
Le problème des rayures ductiles est abordé en étudiant les propriétés viscoplastiques
des vernis.
L'évolution de la dureté des vernis A et B en fonction de la vitesse de déformation est
dans un premier temps étudiée grâce à des essais de nano-indentation. L'indenteur utilisé est
un indenteur Berkovich.
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