Sur les mécanismes de rayures des vernis de finition automobiles

Chapitre 3 Les rayures ductiles
Des essais d'indentation à plusieurs températures ont alors été réalisés. A partir de ces
essais a été tracée une courbe maîtresse de dureté (à une température référence de 20°C)
s'étalant sur une plage de vitesses de déformation comprise entre l0- à 102 s'. Le facteur de
décalage, déterminé en traçant la courbe maîtresse de dureté, suit une loi d'Arrhenius. Cela
nous permet de déterminer l'énergie d'activation viscoplastique Qvp. L'interprétation de ces
mêmes résultats par la théorie d'Eyring nous donne sensiblement les mêmes énergies. Ces
énergies sont de l'ordre de grandeur d'énergies de relaxation secondaire f3.
La formation des rayures ductiles est gouvernée par des énergies proches de
celles de relaxations f3, ce qui signifie que la formation des rayures ductiles met en jeu
des mouvements locaux de chaînes polymères. De plus, l'énergie d'activation
viscoplastique du vernis A (qui a une bonne tenue à la rayure) est supérieure à l'énergie
d'activation du vernis B (qui a une mauvaise tenue à la rayure).
3 Cicatrisation des rayures ductiles
L'étude expérimentale de la cicatrisation des rayures ductiles a été l'objet du travail de
Sophie PAVAN dans le cadre de son stage de DESS de Nanotechnologies (UCB, Lyon I -
année scolaire 1999-2000)'.
3.1 Etude expérimentale
3.1 . I Méthodologie
Cette étude a été réalisée sur des échantillons de vernis préalablement rayés. Les
rayures ont été effectuées avec le Nano-indenter à une charge constante de 1 5 mN avec un
indenteur Berkovich face en avant à une vitesse de rayage de 1 tim/s. La profondeur des
rayures a été observée à température ambiante par microscopie à force atomique en mode
contact (Park Instrument®) après des séjours à l'étuve de différentes durées (1, 5 et 10
minutes) et à différentes températures (de 30 à 60°C) (figure 14 et figure 15).
i
an
da
figure 14 observation au microscope à force atomique (Park Instrument®) d'une rayure réalisée au Nanoindenter
à charge constante (1 5mN) avec un indenteur Berkovich face en avant. L'image dc gauche est une
observation en trois dimensions, celle de droite est une image en topographie sur laquelle est représenté en
vert le plan de coupe suivant lequel la profondeur est mesurée.
3
Payan S. Etude de la cicatrisation des rayures de vernis automobiles en fonction du temps et de la
température, stage DESS Nanotechnologies UCB Lyon I (2000).
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