Cet ouvrage et des milliers d'autres font partie de la bibliothèque YouScribe
Obtenez un accès à la bibliothèque pour les lire en ligne
En savoir plus

Partagez cette publication

Année2009

THESE



présentéepourobtenirletitrede

DOCTEURDEL'UNIVERSITEDEHAUTEALSACE

Discipline:Mécanique



par

NicoleSuzieNJEUGNAYOTCHOU



CONTRIBUTIONAUDEVELOPPEMENT
ETAL’INDUSTRIALISATIOND’UNSYSTEME
NONTISSE3D



Soutenancepubliquele30novembre2009devantlejurycomposéde:



Pr.R.POSTLE UniversityofNewSouthWales Rapporteur
Pr.D.SOULAT Universitéd’Orléans Rapporteur
NiederrheinUniversityofApplied
Pr.Y.KYOSEV Examinateur
Sciences
O.DEMANGEAT N.SCHLUMBERGER Invité
Pr.D.C.ADOLPHE UniversitédeHauteAlsace Directeurdethèse
Pr.L.SCHACHER UniversitédeHauteAlsace DirecteurdethèseAnnée2009

THESE



présentéepourobtenirletitrede

DOCTEURDEL'UNIVERSITEDEHAUTEALSACE

Discipline:Mécanique



par

NicoleSuzieNJEUGNAYOTCHOU



CONTRIBUTIONAUDEVELOPPEMENT
ETAL’INDUSTRIALISATIOND’UNSYSTEME
NONTISSE3D



Soutenancepubliquele30novembre2009devantlejurycomposéde:



Pr.R.POSTLE UniversityofNewSouthWales Rapporteur
Dr.D.SOULAT Universitéd’Orléans Rapporteur
Niederrhein University of Applied
Dr.Y.KYOSEV Examinateur
Sciences
O.DEMANGEAT N.SCHLUMBERGER Invité
Pr.D.C.ADOLPHE UniversitédeHauteAlsace Directeurdethèse
Pr.L.SCHACHER UniversitédeHauteAlsace DirecteurdethèseTabledesmatières
TABLEDESMATIERES

TABLEDESMATIERES........................................................................................................4
LISTEDESFIGURES...........................................................................................................13
LISTEDESTABLEAUX ......................................................................................................20
GLOSSAIREDESTERMESTEXTILES ...........................................................................22
NOMENCLATURE ...............................................................................................................25
INTRODUCTION ..................................................................................................................28
CHAPITRE1:ETUDEBIBLIOGRAPHIQUE .................................................................31
1. Lestextilesdansl’automobile ..........................................................................................32
1.1.Introduction ..............................................................................................................32
1.2.Lestextilesdansl’habitacleautomobile...................................................................34
1.2.1.Lesrevêtementsdesièges.................................................................................34
1.2.2.Lesrevêtementsdeportes.................................................................................36
1.3.Techniquesd’assemblagedesrevêtementsautomobiles..........................................36
1.4.Exigencesrequisespourlesmatériauxdegarnissageautomobiles..........................37
1.5.Outilsdecaractérisationdesétoffescomplexesautomobiles ..................................38
2. Lamoussepolyuréthanne .................................................................................................40
2.1.Miseenœuvre ..........................................................................................................40
2.1.1.Réactionchimique ............................................................................................40
2.1.2.Structuredelamousse......................................................................................40
2.2.Problématiquedurecyclage......................................................................................41
3. Matériauxdesubstitutiondelamoussepolyuréthanne:lestextiles3D..........................41
3.1.Descriptiondestextiles3D:tissu,tricot,non:tissé .................................................42
3.2.Choixdelatechnologienon:tissée...........................................................................42
3.3.Procédésnon:tissés3Dexistants..............................................................................43
4
NicoleNJEUGNA:Contributionaudéveloppementetàl’industrialisationd’unsystèmenon:tissé3DTabledesmatières
3.3.1.Consolidationparplissage................................................................................43
3.3.2.Consolidationparcouture:tricotage .................................................................45
3.3.3.Consolidationparaiguilletage ..........................................................................46
4. Solutiondesubstitutionproposée.....................................................................................47
4.1.ProcédéVERTILAP.................................................................................................47
®4.2.Non:tissé3DVERTILAP .......................................................................................48
CHAPITRE2:PRESENTATIONDUTRAVAIL.............................................................50
1. Introduction ......................................................................................................................51
®2. ProductiondeproduitsVERTILAP ...............................................................................52
2.1.Matériauutilisé.........................................................................................................52
2.2.Procéduredeproduction...........................................................................................52
2.3.Campagnesd’essais..................................................................................................53
3. Miseenplacedesméthodesdecaractérisation ................................................................53
3.1.Caractérisationphysique...........................................................................................54
3.2.Caractérisationmécanique........................................................................................54
4. Applicationautomobile ....................................................................................................55
CHAPITRE3:PRESENTATIONDUPROTOTYPEEXPERIMENTAL
®VERTILAP …………………………………………………………………………………56
®1. PrésentationgénéraleduprocédéVERTILAP ...............................................................57
®1.1.DescriptiondesfonctionsduprocédéVERTILAP ................................................57
1.1.1.Ouvertureetdéfibrage ......................................................................................57
1.1.2.Verticalisation...................................................................................................58
1.1.3.ExtractionetCondensation...............................................................................58
1.1.4.Contrecollage....................................................................................................58
1.2.Présentationduprototypeexpérimentalétudié ........................................................59
1.2.1.Ouvertureetdéfibrage ......................................................................................59
1.2.2.Verticalisation...................................................................................................61
5
NicoleNJEUGNA:Contributionaudéveloppementetàl’industrialisationd’unsystèmenon:tissé3DTabledesmatières
1.2.3.Extractionetcondensation................................................................................61
1.2.4.Contrecollage....................................................................................................61
®1.3.ModèlecinétiqueduprototypeexpérimentalVERTILAP .....................................62
2. Paramètresdecontrôleetlimitesdeproductionduprototypeexpérimental ...................67
2.1.Lamatièred’alimentation.........................................................................................67
2.2.Lesparamètresdevitesses........................................................................................67
2.3.Lesparamètresdetempératures ...............................................................................68
®2.4.LeslimitesdeproductionduprototypeexpérimentalVERTILAP ........................69
3. Conclusion........................................................................................................................69
CHAPITRE4:PARTIEEXPERIMENTALE ...................................................................71
4.1.INTRODUCTION ...........................................................................................................72
CHAPITRE4.2:CAMPAGNED’ESSAISN°1.................................................................74
®1. Productiondenon:tissés3DVERTILAP .......................................................................75
1.1.Préparationdelamatièred’alimentation..................................................................75
1.2.Paramètresdeproduction .........................................................................................76
1.2.1.Variationdesvitessesdeproduction ................................................................77
1.2.2.Paramètresdetempérature................................................................................78
1.2.2.1. Lazonedeplissage...................................................................................78
1.2.2.2. Lazonedecondensation...........................................................................79
1.3.Conclusion................................................................................................................80
2. Déterminationdesméthodesdecaractérisation ...............................................................80
2.1.Caractérisationphysique...........................................................................................81
2.1.1.Modélisationgéométrique ................................................................................81
2.1.2.Résultatsetanalyse...........................................................................................82
2.2.Caractérisationmécaniqueencompression..............................................................83
2.2.1.KawabataEvaluationSystemforFabrics–KES:FB3compression
tester………………………………………………………………………………...83
6
NicoleNJEUGNA:Contributionaudéveloppementetàl’industrialisationd’unsystèmenon:tissé3DTabledesmatières
2.2.1.1. Conditionsstandardsd’essai ....................................................................84
2.2.1.2. Méthodedetestn°1 .................................................................................85
2.2.1.3. Méthodedetestn°2 .................................................................................87
2.2.1.4. Conclusion................................................................................................89
3. Recommandationspourl’améliorationduprototypeexpérimental .................................90
3.1.Recommandationsenproduction .............................................................................90
3.2.Recommandationspourlacaractérisation................................................................91
4. Conclusions ......................................................................................................................91
CHAPITRE4.3:CAMPAGNED’ESSAISN°2.................................................................92
®1. Productiondenon:tissés3DVERTILAP .......................................................................93
1.1.Préparationdelamatièred’alimentation..................................................................93
1.2.Paramètresdeproduction .........................................................................................93
1.2.1.Variationdesvitessesdeproduction ................................................................95
1.2.2.Conclusions ......................................................................................................96
2. Méthodedecaractérisationdel’irrégularitéd’aspect.......................................................96
3. Résultatsdecaractérisation ..............................................................................................97
3.1.Propriétésphysiques.................................................................................................97
3.2.Propriétésencompression......................................................................................100
3.3.Conclusion..............................................................................................................102
4. Analysedesrésultats ......................................................................................................102
4.1.Principedutestdecomparaisondesvariancesetdesmoyennes ...........................103
4.2.Principedel’AnalyseenComposantesPrincipales ...............................................103
4.3.Application .............................................................................................................103
4.3.1.Résultatsdutestdecomparaisondesvariancesetdesmoyennes..................104
4.3.1.1. Massesurfacique ....................................................................................104
4.3.1.2. Irrégularité ..............................................................................................104
7
NicoleNJEUGNA:Contributionaudéveloppementetàl’industrialisationd’unsystèmenon:tissé3DTabledesmatières
4.3.1.3. Epaisseurinitiale.....................................................................................105
4.3.1.4. Epaisseurfinaleaprèscompression........................................................105
4.3.1.5. Compressibilité.......................................................................................105
4.3.1.6. Résilience................................................................................................105
4.3.1.7. Energiedecompression..........................................................................105
4.3.2.Résultatsdel’ACP..........................................................................................105
4.3.2.1. Corrélationsentrelescaractéristiquesphysiquesetmécaniquesen
compression...........................................................................................................106
4.3.2.2. Corrélationsentrelescaractéristiquesphysiquesetmécaniquesen
compressionetlesparamètresdefabrication........................................................108
4.4.Conclusions ............................................................................................................109
5. Recommandationspourledéveloppementduprototypeexpérimental..........................110
5.1.Recommandationsenproduction ...........................................................................110
5.1.1.Ouvertureetpréparationducâbled’alimentation ..........................................110
5.1.2.Chauffagedeszonesdeplissageetdecondensation......................................111
5.2.Recommandationspourlacaractérisation..............................................................111
6. Conclusions ....................................................................................................................112
CHAPITRE4.4:CAMPAGNED’ESSAISN°3...............................................................113
®1. RéalisationdeproduitsVERTILAP .............................................................................114
®1.1.Productiondenon:tissés3DVERTILAP .............................................................114
1.1.1.Préparationdelamatièred’alimentation........................................................114
1.1.2.Paramètresdeproduction ...............................................................................114
1.1.3.Observationduprocédédefabrication...........................................................116
®1.2.Contrecollagedesnon:tissés3DVERTILAP ......................................................116
1.2.1.Paramètresdecontrecollage ...........................................................................116
®1.2.2.ProduitsmulticouchesVERTILAP ..............................................................117
®2. EtudedesproduitsVERTILAP ....................................................................................118
8
NicoleNJEUGNA:Contributionaudéveloppementetàl’industrialisationd’unsystèmenon:tissé3DTabledesmatières
®2.1.Etudedesnon:tissés3DVERTILAP ...................................................................118
2.1.1.Complémentdecaractérisations.....................................................................118
2.1.1.1. Modélisationgéométriquedupliaprèscontrecollage............................118
2.1.2.Résultatsdecaractérisation ............................................................................120
2.1.2.1. Propriétésphysiques...............................................................................120
2.1.2.2. Propriétésdecompression......................................................................122
2.1.2.3. Conclusions ............................................................................................124
2.1.3.Analysedesrésultats ......................................................................................124
2.1.3.1. Comparaisondesvariancesetdesmoyennes .........................................125
2.1.3.2. Corrélationsentrelescaractéristiquesphysiquesetmécaniquesen
compression...........................................................................................................125
2.1.3.3. Corrélationsentrelescaractéristiquesphysiquesetmécaniquesen
compressionetlesparamètresdefabrication........................................................126
2.1.3.4. Conclusions ............................................................................................126
2.2.Influencedescouchesdecontrecollage..................................................................127
2.2.1.Résultatsdecaractérisation ............................................................................129
2.2.1.1. Propriétésphysiques...............................................................................129
2.2.1.2. Propriétésdecompression......................................................................133
2.2.1.3. Conclusions ............................................................................................137
2.2.2.Analysedesrésultats ......................................................................................138
2.2.2.1. Comparaisondesmoyennes ...................................................................138
2.2.2.2. Corrélationsentrelescaractéristiquesphysiquesetmécaniquesen
compression...........................................................................................................139
2.2.2.3. Conclusions ............................................................................................140
2.3.Influencedelatempératuredecontrecollage .........................................................141
2.3.1.Résultatsdecaractérisation ............................................................................141
2.3.1.1. Propriétésphysiques...............................................................................142
9
NicoleNJEUGNA:Contributionaudéveloppementetàl’industrialisationd’unsystèmenon:tissé3DTabledesmatières
2.3.1.2. Propriétésdecompression......................................................................147
2.3.2.Analysedesrésultats ......................................................................................149
2.3.2.1. Comparaisondesmoyennes ...................................................................149
2.3.2.2. Cartesdesproduitsdetypesc,dete......................................................151
2.3.2.3. Conclusions ............................................................................................153
®2.4.Conclusionsurl’étudedesproduitsVERTILAP .................................................153
3. Recommandationspourl’améliorationduprototypeexpérimental ...............................154
3.1.Préparationdelamatière ........................................................................................154
3.2.Prototypeexpérimental...........................................................................................154
4. Conclusions ....................................................................................................................155
®CHAPITRE4.5:ETUDECOMPARATIVENONTISSES3DVERTILAP vs.
MOUSSESPU………………………..……………………………………………………157
1. Introduction ....................................................................................................................158
2. Méthodesdecaractérisation ...........................................................................................159
2.1.CaractéristiquesphysiquesetgéométriquesdelamoussePU ...............................159
2.2.Caractérisationencompressionsurcinqcycles .....................................................159
3. Résultatsdecaractérisation ............................................................................................161
3.1.Caractéristiquesphysiques .....................................................................................161
3.2.Caractéristiquesencompressionsuruncycle ........................................................164
3.3.Caractéristiquesencompressionsurcinqcycles....................................................168
3.3.1.Courbescontraintedéformation .....................................................................168
3.3.1.1. Lesmonocouches ..................................................................................169
3.3.1.2. Lesmulticouches ....................................................................................170
3.3.2.Contraintemaximaleà50%dedéformationdel’épaisseurinitiale...............172
3.3.3.Energiedissipéeà50%dedéformationdel’épaisseurinitiale ......................174
3.3.4.Conclusions ....................................................................................................176
4. Analysedesrésultats ......................................................................................................176
10
NicoleNJEUGNA:Contributionaudéveloppementetàl’industrialisationd’unsystèmenon:tissé3D