2nd Congregraves du Reacuteseau Franccedilais drsquoIngeacutenierie du Sport

23 et 24 juin 2005

Pocircle Europeacuteen de Plasturgie bull 2 rue P et M Curie - 01100 Bellignat bull Teacutel (33) 4 74 81 92 92 - Fax (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 ndash JR

Les proprieacuteteacutes des polymegraveres et des composites

Sommaire

1) Structure des polymegraveres

2) Leur composition

3) Les eacuteleacutements composants un cahier des charges

4) Les outils drsquoaides agrave la seacutelection

5) Zoom sur lrsquooutil de veille technologique laquoPlasturgienetcom raquo

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Structures des polymegraveres

Deacutefinition des polymegraveres composeacutes obtenus par la combinaison de moleacutecules simples de plus petites masses (monomegraveres)

2 classes de mateacuteriaux

Les thermoplastiques Les thermodurcissables

composite ne thermodurcissable

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Les thermoplastiques

Deacutefinition Qualifie un polymegravere susceptible decirctre de maniegravere reacutepeacuteteacutee ramolli par chauffage et durci par refroidissement

A leacutetat ramolli il pourra ecirctre mis en forme par injection extrusion ou formage dans un moule

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Amorphe semi-cristallin

Eacutetat amorphe Absence drsquoordre des chaicircnes moleacuteculairesEacutetat cristallin Existence drsquoun ordre agrave grande distance

Amorphe Semi-cristallin

Reacutesistance agrave la fatigue

Reacutesistance chimique

Tendance au gauchissementTransparence

Reacutesistance au fluage

Reacutesistance agrave la traction

Reacutesistance agrave la rupture

Proprieacuteteacutes eacutelectriques

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Les thermodurcissables

Deacutefinition

Qualifie un polymegravere ne pouvant ecirctre mis en œuvre quune seule fois et qui devient infusible et insoluble apregraves polymeacuterisation Une fois durci leur forme ne peut plus ecirctre modifieacutee

Les principaux Les polyesters insatureacutes Les eacutepoxydes Les pheacutenoliques Les aminoplastes Les polyimides Les caoutchoucs

Des techniques de mise en œuvre ne de celles de thermoplastiquesMoulage au contact Moulage par projection Moulage par couleacute Moulage dans un

moule fermeacute-Injection (poudre agravemouler voire BMC)-Transfert (poudre agravemouler BMC)-Compression (BMC SMC)

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La composition des polymegraveres

Un polymegravere crsquoest eacuteventuellement

une matrice polymegravere + des adjuvants + desrenforts

Les adjuvants Les plastifiants (exemple du PVC) Les stabilisants anti-oxygegravenes (moins de 1) Les stabilisants thermiques (de 1 agrave 3) Les stabilisants lumiegraveres (moins de 1) Les colorants Les anti-chocs Les antistatiques Les ignifugeants Les lubrifiants les agents nucleacuteants les adjuvants agrave relargage controcircleacute

Tendance actuelle les nanomateacuteriaux (uarr de lrsquoaspect de surface de la tenue agrave la chaleur de la fluiditeacute)

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Composites

Si un mateacuteriau contient des laquo renforts raquo on dit alors qursquoil srsquoagit drsquoun composite

Deacutefinition compositeProduit solide comportant au moins deux phases physiques distinctes composeacute dun mateacuteriau de liaison (matrice) et dun mateacuteriau sous forme granuleacutee fibreuse ou lamellaire

Fibres de verre

Fibres de carbone Fibres drsquoaramide

Fibres de bore

Renforts fibreux

Fibres naturelles

Fibres de PEHD Fibres de silice

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Caracteacuteristiques des fibres

Tendance actuelle deacuteveloppement des fibres PP ou PE dans le but de faciliteacute le recyclage (ex PP + fibres PP)

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Les charges

Les charges organiquesCharges cellulosiquesFarines de bois

Les charges mineacuteralesLe carbonate de calciumLe talcLe micaLa wollastonite

Les oxydes et hydrates meacutetalliquesLe verre

Les poudres de verreLes billes de verre

Le noir de carbone

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Effet des charges et additifs

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Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication

Environ une centaine de matrice polymegravere

+Un grand nombre drsquoadditifs et

de charges

= une multitude de polymegraveres

Les bases de donneacutees les plus complegravetes proposent plus de 60 0000 grades

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Scheacutema de seacutelection des mateacuteriaux plastiques

Eacutetablir le cahier des charges (CDC) de la piegraveceDimensionnement toleacuterances charges appliqueacutees

reacutesistances chimiques environnementhellip

Eacutetablir la liste des mateacuteriaux utilisablesOutils Bases de donneacutees mateacuteriaux (campus base

producteur) recherches bibliographiques (litteacuterature)hellip

Analyse de rentabiliteacuteEacutepaisseurs temps de production multifonction recyclage

conditions de moulage seacutechage coucircts des outillages

Classement des mateacuteriaux utilisables

Prototypes

Tests

Choix final du mateacuteriau

Eacuteleacutements compleacutementaires

Apparence transluciditeacute anti-statisme

Produits similaires

Retour sur expeacuterience de speacutecialistes

(transformateurs fournisseurs)

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Les eacuteleacutements du cahier des charges

Proprieacuteteacutes physiques (densiteacute reprise drsquohumiditeacute) Proprieacuteteacutes meacutecaniques (reacutesistance aux efforts de traction flexion compression torsion Endurance Reacutesistance aux chocs usure) Proprieacuteteacutes thermiques (tempeacuteratures drsquoutilisation dilatation) Proprieacuteteacutes au feu (reacutesistance au feu deacutegagement de produits) Proprieacuteteacutes eacutelectriques (isolant conducteur anti-statisme) Proprieacuteteacutes optiques (transparence) Couleur Aspect (gamme de couleur eacutetat de surface toucher) Vieillissement (reacutesistance aux UV ozone tempeacuterature) Reacutesistance aux agressions (chimiques brouillard salin) Contraintes reacuteglementaires (alimentariteacute grade meacutedical meacutetaux lourds plastifiants recyclabiliteacute) Consideacuterations eacuteconomiques (prix de revient dureacutee de vie)

Sigles Distrupol

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Les proprieacuteteacutes des polymegraveres et des composites

Sommaire

1) Structure des polymegraveres

2) Leur composition

3) Les eacuteleacutements composants un cahier des charges

4) Les outils drsquoaides agrave la seacutelection

5) Zoom sur lrsquooutil de veille technologique laquoPlasturgienetcom raquo

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Structures des polymegraveres

Deacutefinition des polymegraveres composeacutes obtenus par la combinaison de moleacutecules simples de plus petites masses (monomegraveres)

2 classes de mateacuteriaux

Les thermoplastiques Les thermodurcissables

composite ne thermodurcissable

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Les thermoplastiques

Deacutefinition Qualifie un polymegravere susceptible decirctre de maniegravere reacutepeacuteteacutee ramolli par chauffage et durci par refroidissement

A leacutetat ramolli il pourra ecirctre mis en forme par injection extrusion ou formage dans un moule

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Amorphe semi-cristallin

Eacutetat amorphe Absence drsquoordre des chaicircnes moleacuteculairesEacutetat cristallin Existence drsquoun ordre agrave grande distance

Amorphe Semi-cristallin

Reacutesistance agrave la fatigue

Reacutesistance chimique

Tendance au gauchissementTransparence

Reacutesistance au fluage

Reacutesistance agrave la traction

Reacutesistance agrave la rupture

Proprieacuteteacutes eacutelectriques

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Les thermodurcissables

Deacutefinition

Qualifie un polymegravere ne pouvant ecirctre mis en œuvre quune seule fois et qui devient infusible et insoluble apregraves polymeacuterisation Une fois durci leur forme ne peut plus ecirctre modifieacutee

Les principaux Les polyesters insatureacutes Les eacutepoxydes Les pheacutenoliques Les aminoplastes Les polyimides Les caoutchoucs

Des techniques de mise en œuvre ne de celles de thermoplastiquesMoulage au contact Moulage par projection Moulage par couleacute Moulage dans un

moule fermeacute-Injection (poudre agravemouler voire BMC)-Transfert (poudre agravemouler BMC)-Compression (BMC SMC)

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La composition des polymegraveres

Un polymegravere crsquoest eacuteventuellement

une matrice polymegravere + des adjuvants + desrenforts

Les adjuvants Les plastifiants (exemple du PVC) Les stabilisants anti-oxygegravenes (moins de 1) Les stabilisants thermiques (de 1 agrave 3) Les stabilisants lumiegraveres (moins de 1) Les colorants Les anti-chocs Les antistatiques Les ignifugeants Les lubrifiants les agents nucleacuteants les adjuvants agrave relargage controcircleacute

Tendance actuelle les nanomateacuteriaux (uarr de lrsquoaspect de surface de la tenue agrave la chaleur de la fluiditeacute)

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Composites

Si un mateacuteriau contient des laquo renforts raquo on dit alors qursquoil srsquoagit drsquoun composite

Deacutefinition compositeProduit solide comportant au moins deux phases physiques distinctes composeacute dun mateacuteriau de liaison (matrice) et dun mateacuteriau sous forme granuleacutee fibreuse ou lamellaire

Fibres de verre

Fibres de carbone Fibres drsquoaramide

Fibres de bore

Renforts fibreux

Fibres naturelles

Fibres de PEHD Fibres de silice

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Caracteacuteristiques des fibres

Tendance actuelle deacuteveloppement des fibres PP ou PE dans le but de faciliteacute le recyclage (ex PP + fibres PP)

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Les charges

Les charges organiquesCharges cellulosiquesFarines de bois

Les charges mineacuteralesLe carbonate de calciumLe talcLe micaLa wollastonite

Les oxydes et hydrates meacutetalliquesLe verre

Les poudres de verreLes billes de verre

Le noir de carbone

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Effet des charges et additifs

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Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication

Environ une centaine de matrice polymegravere

+Un grand nombre drsquoadditifs et

de charges

= une multitude de polymegraveres

Les bases de donneacutees les plus complegravetes proposent plus de 60 0000 grades

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Scheacutema de seacutelection des mateacuteriaux plastiques

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reacutesistances chimiques environnementhellip

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producteur) recherches bibliographiques (litteacuterature)hellip

Analyse de rentabiliteacuteEacutepaisseurs temps de production multifonction recyclage

conditions de moulage seacutechage coucircts des outillages

Classement des mateacuteriaux utilisables

Prototypes

Tests

Choix final du mateacuteriau

Eacuteleacutements compleacutementaires

Apparence transluciditeacute anti-statisme

Produits similaires

Retour sur expeacuterience de speacutecialistes

(transformateurs fournisseurs)

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Les eacuteleacutements du cahier des charges

Proprieacuteteacutes physiques (densiteacute reprise drsquohumiditeacute) Proprieacuteteacutes meacutecaniques (reacutesistance aux efforts de traction flexion compression torsion Endurance Reacutesistance aux chocs usure) Proprieacuteteacutes thermiques (tempeacuteratures drsquoutilisation dilatation) Proprieacuteteacutes au feu (reacutesistance au feu deacutegagement de produits) Proprieacuteteacutes eacutelectriques (isolant conducteur anti-statisme) Proprieacuteteacutes optiques (transparence) Couleur Aspect (gamme de couleur eacutetat de surface toucher) Vieillissement (reacutesistance aux UV ozone tempeacuterature) Reacutesistance aux agressions (chimiques brouillard salin) Contraintes reacuteglementaires (alimentariteacute grade meacutedical meacutetaux lourds plastifiants recyclabiliteacute) Consideacuterations eacuteconomiques (prix de revient dureacutee de vie)

Sigles Distrupol

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Structures des polymegraveres

Deacutefinition des polymegraveres composeacutes obtenus par la combinaison de moleacutecules simples de plus petites masses (monomegraveres)

2 classes de mateacuteriaux

Les thermoplastiques Les thermodurcissables

composite ne thermodurcissable

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Les thermoplastiques

Deacutefinition Qualifie un polymegravere susceptible decirctre de maniegravere reacutepeacuteteacutee ramolli par chauffage et durci par refroidissement

A leacutetat ramolli il pourra ecirctre mis en forme par injection extrusion ou formage dans un moule

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Amorphe semi-cristallin

Eacutetat amorphe Absence drsquoordre des chaicircnes moleacuteculairesEacutetat cristallin Existence drsquoun ordre agrave grande distance

Amorphe Semi-cristallin

Reacutesistance agrave la fatigue

Reacutesistance chimique

Tendance au gauchissementTransparence

Reacutesistance au fluage

Reacutesistance agrave la traction

Reacutesistance agrave la rupture

Proprieacuteteacutes eacutelectriques

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Les thermodurcissables

Deacutefinition

Qualifie un polymegravere ne pouvant ecirctre mis en œuvre quune seule fois et qui devient infusible et insoluble apregraves polymeacuterisation Une fois durci leur forme ne peut plus ecirctre modifieacutee

Les principaux Les polyesters insatureacutes Les eacutepoxydes Les pheacutenoliques Les aminoplastes Les polyimides Les caoutchoucs

Des techniques de mise en œuvre ne de celles de thermoplastiquesMoulage au contact Moulage par projection Moulage par couleacute Moulage dans un

moule fermeacute-Injection (poudre agravemouler voire BMC)-Transfert (poudre agravemouler BMC)-Compression (BMC SMC)

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La composition des polymegraveres

Un polymegravere crsquoest eacuteventuellement

une matrice polymegravere + des adjuvants + desrenforts

Les adjuvants Les plastifiants (exemple du PVC) Les stabilisants anti-oxygegravenes (moins de 1) Les stabilisants thermiques (de 1 agrave 3) Les stabilisants lumiegraveres (moins de 1) Les colorants Les anti-chocs Les antistatiques Les ignifugeants Les lubrifiants les agents nucleacuteants les adjuvants agrave relargage controcircleacute

Tendance actuelle les nanomateacuteriaux (uarr de lrsquoaspect de surface de la tenue agrave la chaleur de la fluiditeacute)

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Composites

Si un mateacuteriau contient des laquo renforts raquo on dit alors qursquoil srsquoagit drsquoun composite

Deacutefinition compositeProduit solide comportant au moins deux phases physiques distinctes composeacute dun mateacuteriau de liaison (matrice) et dun mateacuteriau sous forme granuleacutee fibreuse ou lamellaire

Fibres de verre

Fibres de carbone Fibres drsquoaramide

Fibres de bore

Renforts fibreux

Fibres naturelles

Fibres de PEHD Fibres de silice

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Caracteacuteristiques des fibres

Tendance actuelle deacuteveloppement des fibres PP ou PE dans le but de faciliteacute le recyclage (ex PP + fibres PP)

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Les charges

Les charges organiquesCharges cellulosiquesFarines de bois

Les charges mineacuteralesLe carbonate de calciumLe talcLe micaLa wollastonite

Les oxydes et hydrates meacutetalliquesLe verre

Les poudres de verreLes billes de verre

Le noir de carbone

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Effet des charges et additifs

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Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication

Environ une centaine de matrice polymegravere

+Un grand nombre drsquoadditifs et

de charges

= une multitude de polymegraveres

Les bases de donneacutees les plus complegravetes proposent plus de 60 0000 grades

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Scheacutema de seacutelection des mateacuteriaux plastiques

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reacutesistances chimiques environnementhellip

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producteur) recherches bibliographiques (litteacuterature)hellip

Analyse de rentabiliteacuteEacutepaisseurs temps de production multifonction recyclage

conditions de moulage seacutechage coucircts des outillages

Classement des mateacuteriaux utilisables

Prototypes

Tests

Choix final du mateacuteriau

Eacuteleacutements compleacutementaires

Apparence transluciditeacute anti-statisme

Produits similaires

Retour sur expeacuterience de speacutecialistes

(transformateurs fournisseurs)

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Les eacuteleacutements du cahier des charges

Proprieacuteteacutes physiques (densiteacute reprise drsquohumiditeacute) Proprieacuteteacutes meacutecaniques (reacutesistance aux efforts de traction flexion compression torsion Endurance Reacutesistance aux chocs usure) Proprieacuteteacutes thermiques (tempeacuteratures drsquoutilisation dilatation) Proprieacuteteacutes au feu (reacutesistance au feu deacutegagement de produits) Proprieacuteteacutes eacutelectriques (isolant conducteur anti-statisme) Proprieacuteteacutes optiques (transparence) Couleur Aspect (gamme de couleur eacutetat de surface toucher) Vieillissement (reacutesistance aux UV ozone tempeacuterature) Reacutesistance aux agressions (chimiques brouillard salin) Contraintes reacuteglementaires (alimentariteacute grade meacutedical meacutetaux lourds plastifiants recyclabiliteacute) Consideacuterations eacuteconomiques (prix de revient dureacutee de vie)

Sigles Distrupol

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Les thermoplastiques

Deacutefinition Qualifie un polymegravere susceptible decirctre de maniegravere reacutepeacuteteacutee ramolli par chauffage et durci par refroidissement

A leacutetat ramolli il pourra ecirctre mis en forme par injection extrusion ou formage dans un moule

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Amorphe semi-cristallin

Eacutetat amorphe Absence drsquoordre des chaicircnes moleacuteculairesEacutetat cristallin Existence drsquoun ordre agrave grande distance

Amorphe Semi-cristallin

Reacutesistance agrave la fatigue

Reacutesistance chimique

Tendance au gauchissementTransparence

Reacutesistance au fluage

Reacutesistance agrave la traction

Reacutesistance agrave la rupture

Proprieacuteteacutes eacutelectriques

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Les thermodurcissables

Deacutefinition

Qualifie un polymegravere ne pouvant ecirctre mis en œuvre quune seule fois et qui devient infusible et insoluble apregraves polymeacuterisation Une fois durci leur forme ne peut plus ecirctre modifieacutee

Les principaux Les polyesters insatureacutes Les eacutepoxydes Les pheacutenoliques Les aminoplastes Les polyimides Les caoutchoucs

Des techniques de mise en œuvre ne de celles de thermoplastiquesMoulage au contact Moulage par projection Moulage par couleacute Moulage dans un

moule fermeacute-Injection (poudre agravemouler voire BMC)-Transfert (poudre agravemouler BMC)-Compression (BMC SMC)

Pocircle Europeacuteen de Plasturgie bull 2 rue P et M Curie - 01100 Bellignat bull Teacutel (33) 4 74 81 92 92 - Fax (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 ndash JR

La composition des polymegraveres

Un polymegravere crsquoest eacuteventuellement

une matrice polymegravere + des adjuvants + desrenforts

Les adjuvants Les plastifiants (exemple du PVC) Les stabilisants anti-oxygegravenes (moins de 1) Les stabilisants thermiques (de 1 agrave 3) Les stabilisants lumiegraveres (moins de 1) Les colorants Les anti-chocs Les antistatiques Les ignifugeants Les lubrifiants les agents nucleacuteants les adjuvants agrave relargage controcircleacute

Tendance actuelle les nanomateacuteriaux (uarr de lrsquoaspect de surface de la tenue agrave la chaleur de la fluiditeacute)

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Composites

Si un mateacuteriau contient des laquo renforts raquo on dit alors qursquoil srsquoagit drsquoun composite

Deacutefinition compositeProduit solide comportant au moins deux phases physiques distinctes composeacute dun mateacuteriau de liaison (matrice) et dun mateacuteriau sous forme granuleacutee fibreuse ou lamellaire

Fibres de verre

Fibres de carbone Fibres drsquoaramide

Fibres de bore

Renforts fibreux

Fibres naturelles

Fibres de PEHD Fibres de silice

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Caracteacuteristiques des fibres

Tendance actuelle deacuteveloppement des fibres PP ou PE dans le but de faciliteacute le recyclage (ex PP + fibres PP)

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Les charges

Les charges organiquesCharges cellulosiquesFarines de bois

Les charges mineacuteralesLe carbonate de calciumLe talcLe micaLa wollastonite

Les oxydes et hydrates meacutetalliquesLe verre

Les poudres de verreLes billes de verre

Le noir de carbone

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Effet des charges et additifs

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Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication

Environ une centaine de matrice polymegravere

+Un grand nombre drsquoadditifs et

de charges

= une multitude de polymegraveres

Les bases de donneacutees les plus complegravetes proposent plus de 60 0000 grades

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Scheacutema de seacutelection des mateacuteriaux plastiques

Eacutetablir le cahier des charges (CDC) de la piegraveceDimensionnement toleacuterances charges appliqueacutees

reacutesistances chimiques environnementhellip

Eacutetablir la liste des mateacuteriaux utilisablesOutils Bases de donneacutees mateacuteriaux (campus base

producteur) recherches bibliographiques (litteacuterature)hellip

Analyse de rentabiliteacuteEacutepaisseurs temps de production multifonction recyclage

conditions de moulage seacutechage coucircts des outillages

Classement des mateacuteriaux utilisables

Prototypes

Tests

Choix final du mateacuteriau

Eacuteleacutements compleacutementaires

Apparence transluciditeacute anti-statisme

Produits similaires

Retour sur expeacuterience de speacutecialistes

(transformateurs fournisseurs)

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Les eacuteleacutements du cahier des charges

Proprieacuteteacutes physiques (densiteacute reprise drsquohumiditeacute) Proprieacuteteacutes meacutecaniques (reacutesistance aux efforts de traction flexion compression torsion Endurance Reacutesistance aux chocs usure) Proprieacuteteacutes thermiques (tempeacuteratures drsquoutilisation dilatation) Proprieacuteteacutes au feu (reacutesistance au feu deacutegagement de produits) Proprieacuteteacutes eacutelectriques (isolant conducteur anti-statisme) Proprieacuteteacutes optiques (transparence) Couleur Aspect (gamme de couleur eacutetat de surface toucher) Vieillissement (reacutesistance aux UV ozone tempeacuterature) Reacutesistance aux agressions (chimiques brouillard salin) Contraintes reacuteglementaires (alimentariteacute grade meacutedical meacutetaux lourds plastifiants recyclabiliteacute) Consideacuterations eacuteconomiques (prix de revient dureacutee de vie)

Sigles Distrupol

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Amorphe semi-cristallin

Eacutetat amorphe Absence drsquoordre des chaicircnes moleacuteculairesEacutetat cristallin Existence drsquoun ordre agrave grande distance

Amorphe Semi-cristallin

Reacutesistance agrave la fatigue

Reacutesistance chimique

Tendance au gauchissementTransparence

Reacutesistance au fluage

Reacutesistance agrave la traction

Reacutesistance agrave la rupture

Proprieacuteteacutes eacutelectriques

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Les thermodurcissables

Deacutefinition

Qualifie un polymegravere ne pouvant ecirctre mis en œuvre quune seule fois et qui devient infusible et insoluble apregraves polymeacuterisation Une fois durci leur forme ne peut plus ecirctre modifieacutee

Les principaux Les polyesters insatureacutes Les eacutepoxydes Les pheacutenoliques Les aminoplastes Les polyimides Les caoutchoucs

Des techniques de mise en œuvre ne de celles de thermoplastiquesMoulage au contact Moulage par projection Moulage par couleacute Moulage dans un

moule fermeacute-Injection (poudre agravemouler voire BMC)-Transfert (poudre agravemouler BMC)-Compression (BMC SMC)

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La composition des polymegraveres

Un polymegravere crsquoest eacuteventuellement

une matrice polymegravere + des adjuvants + desrenforts

Les adjuvants Les plastifiants (exemple du PVC) Les stabilisants anti-oxygegravenes (moins de 1) Les stabilisants thermiques (de 1 agrave 3) Les stabilisants lumiegraveres (moins de 1) Les colorants Les anti-chocs Les antistatiques Les ignifugeants Les lubrifiants les agents nucleacuteants les adjuvants agrave relargage controcircleacute

Tendance actuelle les nanomateacuteriaux (uarr de lrsquoaspect de surface de la tenue agrave la chaleur de la fluiditeacute)

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Composites

Si un mateacuteriau contient des laquo renforts raquo on dit alors qursquoil srsquoagit drsquoun composite

Deacutefinition compositeProduit solide comportant au moins deux phases physiques distinctes composeacute dun mateacuteriau de liaison (matrice) et dun mateacuteriau sous forme granuleacutee fibreuse ou lamellaire

Fibres de verre

Fibres de carbone Fibres drsquoaramide

Fibres de bore

Renforts fibreux

Fibres naturelles

Fibres de PEHD Fibres de silice

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Caracteacuteristiques des fibres

Tendance actuelle deacuteveloppement des fibres PP ou PE dans le but de faciliteacute le recyclage (ex PP + fibres PP)

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Les charges

Les charges organiquesCharges cellulosiquesFarines de bois

Les charges mineacuteralesLe carbonate de calciumLe talcLe micaLa wollastonite

Les oxydes et hydrates meacutetalliquesLe verre

Les poudres de verreLes billes de verre

Le noir de carbone

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Effet des charges et additifs

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Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication

Environ une centaine de matrice polymegravere

+Un grand nombre drsquoadditifs et

de charges

= une multitude de polymegraveres

Les bases de donneacutees les plus complegravetes proposent plus de 60 0000 grades

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Scheacutema de seacutelection des mateacuteriaux plastiques

Eacutetablir le cahier des charges (CDC) de la piegraveceDimensionnement toleacuterances charges appliqueacutees

reacutesistances chimiques environnementhellip

Eacutetablir la liste des mateacuteriaux utilisablesOutils Bases de donneacutees mateacuteriaux (campus base

producteur) recherches bibliographiques (litteacuterature)hellip

Analyse de rentabiliteacuteEacutepaisseurs temps de production multifonction recyclage

conditions de moulage seacutechage coucircts des outillages

Classement des mateacuteriaux utilisables

Prototypes

Tests

Choix final du mateacuteriau

Eacuteleacutements compleacutementaires

Apparence transluciditeacute anti-statisme

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Les eacuteleacutements du cahier des charges

Proprieacuteteacutes physiques (densiteacute reprise drsquohumiditeacute) Proprieacuteteacutes meacutecaniques (reacutesistance aux efforts de traction flexion compression torsion Endurance Reacutesistance aux chocs usure) Proprieacuteteacutes thermiques (tempeacuteratures drsquoutilisation dilatation) Proprieacuteteacutes au feu (reacutesistance au feu deacutegagement de produits) Proprieacuteteacutes eacutelectriques (isolant conducteur anti-statisme) Proprieacuteteacutes optiques (transparence) Couleur Aspect (gamme de couleur eacutetat de surface toucher) Vieillissement (reacutesistance aux UV ozone tempeacuterature) Reacutesistance aux agressions (chimiques brouillard salin) Contraintes reacuteglementaires (alimentariteacute grade meacutedical meacutetaux lourds plastifiants recyclabiliteacute) Consideacuterations eacuteconomiques (prix de revient dureacutee de vie)

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Les thermodurcissables

Deacutefinition

Qualifie un polymegravere ne pouvant ecirctre mis en œuvre quune seule fois et qui devient infusible et insoluble apregraves polymeacuterisation Une fois durci leur forme ne peut plus ecirctre modifieacutee

Les principaux Les polyesters insatureacutes Les eacutepoxydes Les pheacutenoliques Les aminoplastes Les polyimides Les caoutchoucs

Des techniques de mise en œuvre ne de celles de thermoplastiquesMoulage au contact Moulage par projection Moulage par couleacute Moulage dans un

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La composition des polymegraveres

Un polymegravere crsquoest eacuteventuellement

une matrice polymegravere + des adjuvants + desrenforts

Les adjuvants Les plastifiants (exemple du PVC) Les stabilisants anti-oxygegravenes (moins de 1) Les stabilisants thermiques (de 1 agrave 3) Les stabilisants lumiegraveres (moins de 1) Les colorants Les anti-chocs Les antistatiques Les ignifugeants Les lubrifiants les agents nucleacuteants les adjuvants agrave relargage controcircleacute

Tendance actuelle les nanomateacuteriaux (uarr de lrsquoaspect de surface de la tenue agrave la chaleur de la fluiditeacute)

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Composites

Si un mateacuteriau contient des laquo renforts raquo on dit alors qursquoil srsquoagit drsquoun composite

Deacutefinition compositeProduit solide comportant au moins deux phases physiques distinctes composeacute dun mateacuteriau de liaison (matrice) et dun mateacuteriau sous forme granuleacutee fibreuse ou lamellaire

Fibres de verre

Fibres de carbone Fibres drsquoaramide

Fibres de bore

Renforts fibreux

Fibres naturelles

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Les charges

Les charges organiquesCharges cellulosiquesFarines de bois

Les charges mineacuteralesLe carbonate de calciumLe talcLe micaLa wollastonite

Les oxydes et hydrates meacutetalliquesLe verre

Les poudres de verreLes billes de verre

Le noir de carbone

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Effet des charges et additifs

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Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication

Environ une centaine de matrice polymegravere

+Un grand nombre drsquoadditifs et

de charges

= une multitude de polymegraveres

Les bases de donneacutees les plus complegravetes proposent plus de 60 0000 grades

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Analyse de rentabiliteacuteEacutepaisseurs temps de production multifonction recyclage

conditions de moulage seacutechage coucircts des outillages

Classement des mateacuteriaux utilisables

Prototypes

Tests

Choix final du mateacuteriau

Eacuteleacutements compleacutementaires

Apparence transluciditeacute anti-statisme

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Proprieacuteteacutes physiques (densiteacute reprise drsquohumiditeacute) Proprieacuteteacutes meacutecaniques (reacutesistance aux efforts de traction flexion compression torsion Endurance Reacutesistance aux chocs usure) Proprieacuteteacutes thermiques (tempeacuteratures drsquoutilisation dilatation) Proprieacuteteacutes au feu (reacutesistance au feu deacutegagement de produits) Proprieacuteteacutes eacutelectriques (isolant conducteur anti-statisme) Proprieacuteteacutes optiques (transparence) Couleur Aspect (gamme de couleur eacutetat de surface toucher) Vieillissement (reacutesistance aux UV ozone tempeacuterature) Reacutesistance aux agressions (chimiques brouillard salin) Contraintes reacuteglementaires (alimentariteacute grade meacutedical meacutetaux lourds plastifiants recyclabiliteacute) Consideacuterations eacuteconomiques (prix de revient dureacutee de vie)

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La composition des polymegraveres

Un polymegravere crsquoest eacuteventuellement

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Les adjuvants Les plastifiants (exemple du PVC) Les stabilisants anti-oxygegravenes (moins de 1) Les stabilisants thermiques (de 1 agrave 3) Les stabilisants lumiegraveres (moins de 1) Les colorants Les anti-chocs Les antistatiques Les ignifugeants Les lubrifiants les agents nucleacuteants les adjuvants agrave relargage controcircleacute

Tendance actuelle les nanomateacuteriaux (uarr de lrsquoaspect de surface de la tenue agrave la chaleur de la fluiditeacute)

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Composites

Si un mateacuteriau contient des laquo renforts raquo on dit alors qursquoil srsquoagit drsquoun composite

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Fibres de verre

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Les charges

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Les charges mineacuteralesLe carbonate de calciumLe talcLe micaLa wollastonite

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Effet des charges et additifs

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Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication

Environ une centaine de matrice polymegravere

+Un grand nombre drsquoadditifs et

de charges

= une multitude de polymegraveres

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Eacuteleacutements compleacutementaires

Apparence transluciditeacute anti-statisme

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Proprieacuteteacutes physiques (densiteacute reprise drsquohumiditeacute) Proprieacuteteacutes meacutecaniques (reacutesistance aux efforts de traction flexion compression torsion Endurance Reacutesistance aux chocs usure) Proprieacuteteacutes thermiques (tempeacuteratures drsquoutilisation dilatation) Proprieacuteteacutes au feu (reacutesistance au feu deacutegagement de produits) Proprieacuteteacutes eacutelectriques (isolant conducteur anti-statisme) Proprieacuteteacutes optiques (transparence) Couleur Aspect (gamme de couleur eacutetat de surface toucher) Vieillissement (reacutesistance aux UV ozone tempeacuterature) Reacutesistance aux agressions (chimiques brouillard salin) Contraintes reacuteglementaires (alimentariteacute grade meacutedical meacutetaux lourds plastifiants recyclabiliteacute) Consideacuterations eacuteconomiques (prix de revient dureacutee de vie)

Sigles Distrupol

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Composites

Si un mateacuteriau contient des laquo renforts raquo on dit alors qursquoil srsquoagit drsquoun composite

Deacutefinition compositeProduit solide comportant au moins deux phases physiques distinctes composeacute dun mateacuteriau de liaison (matrice) et dun mateacuteriau sous forme granuleacutee fibreuse ou lamellaire

Fibres de verre

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de charges

= une multitude de polymegraveres

Les bases de donneacutees les plus complegravetes proposent plus de 60 0000 grades

Pocircle Europeacuteen de Plasturgie bull 2 rue P et M Curie - 01100 Bellignat bull Teacutel (33) 4 74 81 92 92 - Fax (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 ndash JR

Scheacutema de seacutelection des mateacuteriaux plastiques

Eacutetablir le cahier des charges (CDC) de la piegraveceDimensionnement toleacuterances charges appliqueacutees

reacutesistances chimiques environnementhellip

Eacutetablir la liste des mateacuteriaux utilisablesOutils Bases de donneacutees mateacuteriaux (campus base

producteur) recherches bibliographiques (litteacuterature)hellip

Analyse de rentabiliteacuteEacutepaisseurs temps de production multifonction recyclage

conditions de moulage seacutechage coucircts des outillages

Classement des mateacuteriaux utilisables

Prototypes

Tests

Choix final du mateacuteriau

Eacuteleacutements compleacutementaires

Apparence transluciditeacute anti-statisme

Produits similaires

Retour sur expeacuterience de speacutecialistes

(transformateurs fournisseurs)

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Les eacuteleacutements du cahier des charges

Proprieacuteteacutes physiques (densiteacute reprise drsquohumiditeacute) Proprieacuteteacutes meacutecaniques (reacutesistance aux efforts de traction flexion compression torsion Endurance Reacutesistance aux chocs usure) Proprieacuteteacutes thermiques (tempeacuteratures drsquoutilisation dilatation) Proprieacuteteacutes au feu (reacutesistance au feu deacutegagement de produits) Proprieacuteteacutes eacutelectriques (isolant conducteur anti-statisme) Proprieacuteteacutes optiques (transparence) Couleur Aspect (gamme de couleur eacutetat de surface toucher) Vieillissement (reacutesistance aux UV ozone tempeacuterature) Reacutesistance aux agressions (chimiques brouillard salin) Contraintes reacuteglementaires (alimentariteacute grade meacutedical meacutetaux lourds plastifiants recyclabiliteacute) Consideacuterations eacuteconomiques (prix de revient dureacutee de vie)

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Caracteacuteristiques des fibres

Tendance actuelle deacuteveloppement des fibres PP ou PE dans le but de faciliteacute le recyclage (ex PP + fibres PP)

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Les charges

Les charges organiquesCharges cellulosiquesFarines de bois

Les charges mineacuteralesLe carbonate de calciumLe talcLe micaLa wollastonite

Les oxydes et hydrates meacutetalliquesLe verre

Les poudres de verreLes billes de verre

Le noir de carbone

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Effet des charges et additifs

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Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication

Environ une centaine de matrice polymegravere

+Un grand nombre drsquoadditifs et

de charges

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Les eacuteleacutements du cahier des charges

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Exemples de fiches techniques (1)

Exemples de fiches techniques (2)

Proprieacuteteacutes physiques

Densiteacute (d)

Les mousses 09 lt d

(semelle de chaussure splanche de piscine)

Mateacuteriaux densifieacutesd gt 2

(robots de nettoyage de piscine)

Mateacuteriaux compacts09 lt d lt 17

Absorption drsquoeau Influence sur

les proprieacuteteacutes eacutelectriques (uarr de la conductiviteacute) les proprieacuteteacutes meacutecaniques (lrsquoeau joue le rocircle de plastifiant) le dimensionnement des piegraveces risque drsquohydrolyse lors de la transformation ou en utilisation

Proprieacuteteacutes meacutecaniques (1)

Essai de traction

Autres essais

-Module drsquoeacutelasticiteacute (Module drsquoYoung)-Contrainte et allongement au seuil-Contrainte et allongement agrave la rupture

-Essai de flexion-Essai de compression-Essai de cisaillement

Reacutesistance aux chocs -Choc Charpy-Choc Izod

Proprieacuteteacutes meacutecaniques (2)

Lrsquoeacutelasticiteacute

Les eacutelastomegraveres thermoplastiques (TPE)

Les caoutchoucsLes polymegraveres laquoclassiquesraquo

Dureteacute shore

Proprieacuteteacutes thermiques

Grandeurs caracteacuteristiques drsquoun polymegravere-Tf (tdegC de fusion) Tg (tdegc de transition vitreuse) Tc (tempeacuterature de cristallisation)-TFC (tdegC de fleacutechissement sous charge) ou en anglais HDT-VICAT (tdegC de ramollissement Vicat)-Coeff de dilatation thermique Conductiviteacute thermique Chaleur speacutecifique

Tempeacuterature drsquoutilisation

Proprieacuteteacutes de reacutesistance au feu

Les diffeacuterents types de tests Lrsquoessai UL94

Test horizontal Test vertical

Classement de la matiegravere

HBV2V1V0

Lrsquoindice drsquooxygegravene Fils incandescent Brucircleur aiguille

Mise en place des Euroclasses dans le domaine de la construction

Proprieacuteteacutes eacutelectriques

Reacutesistiviteacute de surface

Ajout de -Noir de carbone (si couleur importe peu)-Composeacutes chimiques (garde la transparence mais action agrave cours terme)

-Fibres meacutetalliques (Al Cu Bronze Inox-Billes meacutetalliques

Probleacutematique actuelle rendre les polymegraveres techniques transparents (PC PET PA transparents) antistatiques

Proprieacuteteacutes eacutelectriques

Reacutesistiviteacute de surface

Ajout de -Noir de carbone (si couleur importe peu)-Composeacutes chimiques (garde la transparence mais action agrave cours terme)

-Fibres meacutetalliques (Al Cu Bronze Inox-Billes meacutetalliques

Probleacutematique actuelle rendre les polymegraveres techniques transparents (PC PET PA transparents) antistatiques

Proprieacuteteacutes optiques

La transparence

Couleur aspect

Couleurs agrave effets speacuteciaux par meacutelange-maicirctres

Effet granite pierre et marbreacute

Effet fibreacute Effet nacreacute Effet laquo flip-flop raquo

Effet thermochromique Effet fluorescent ou photochromiqueEffet meacutetalliseacute

Effet phosphorescent

Vieillissement

Les polymegraveres ont une tregraves bonne reacutesistance au vieillissement en comparaison drsquoautres mateacuteriaux (meacutetaux bois)Mais il faut mecircme tenir compte de quelques limites

Vieillissement physique rarrAbsorption de solvant (plastification gonflement diffeacuterentiel craquelage fissuration)rarr Perte drsquoadjuvants (stabilisant plastifiant)rarrFissuration sous contrainte en milieu tensio-actif (stress-craking)rarr Dilatations diffeacuterentielles (heacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute du mateacuteriau et gradients de tdegC)

Vieillissement chimique rarr Thermique (en preacutesence ou non drsquooxygegravene)rarr Photochimique (radiation solaire)rarr Hydrolytique (ex composite polyureacutethanne agrave base ester)

rarr En milieu reacuteactifrarr Biochimique (eau saleacutee moisissures bacteacuteries)

Les outils de seacutelection (1)

La laquo litteacuterature raquo-La documentation des producteurs matiegraveres-Les revues speacutecialiseacutees (ex Kunststoffe Injection Molding Caoutchoucs et Plastiques)-Les livres speacutecialiseacutes (exemple fonds documentaire du PEP)

Les bases de donneacutees bibliographiques-Plasturgienetcom (httpwwwplasturgienetcom)-Inist (httparticlesciencesinistfr)-Rapra (httpwwwrapranet)-Dialog (httpwwwdialogcom)

Les outils de seacutelection (2)

Les bases de donneacutees mateacuteriaux (en ligne) gratuites

-Fibres naturelles (httpn-fibrebasenet)

Les bases de donneacutees payantes-Sofine (en monoposte)

-Les sites de producteurs matiegraveres-Campus (httpwwwm-basedewv50)

-MC Base (httpwwwm-basede)-Matweb (httpwwwmatwebcom)

-Prospector (httpprospectoridescom)

Les centres techniques de Plasturgie-Le PEP dispose drsquoun service speacutecialiseacute dans la seacutelection des mateacuteriaux

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wwwplasturgienetcom

Plasturgienet permet de

bull Faire un eacutetat de lart sur un produit un proceacutedeacute une caracteacuteristique bull Puis faire une veille sur ce produit ce proceacutedeacute ou cette caracteacuteristiquebull Trouver les donneacutees techniques sur les proprieacuteteacutes des mateacuteriaux

Plasturgienetcom un outil de veille La veille consiste en la mise en place drsquoun systegraveme agrave la carte creacuteation de profil (choix de 43 theacutematiques repreacutesentant des centres drsquointeacuterecirct) diffusion seacutelective drsquoinformation par mail chaque semaine vous ecirctes avertis des nouveauteacutes

Ce profil lecteur ou centres drsquointeacuterecirct peut ecirctre modifieacute agrave loisir

Contenu

Plasturgienet se compose de

ndash Une base de donneacutees de type bibliographiqueElle contient des reacutefeacuterences de documents ayant un rapport avec lrsquoactiviteacute Plasturgiste Des thegraveses ouvrages articles confeacuterences hellip

ndash Une base de donneacutees numeacuteriqueContient des informations relatives aux proprieacuteteacutes des mateacuteriaux des applications des informations sur les alliages

ndash Un module de PushIl permet aux utilisateurs de creacuteer leur profil et de recevoir gracircce agrave leur mail une veille cibleacutee

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Les services du centre de documentation du PEP

Centre de documentation (en consultation libre et gratuite sur place)rarr 4000 reacutefeacuterences (ouvrages thegraveses fiches techniques)rarr 70 abonnements (agrave des revues)

Service de Veille technologique et strateacutegiquerarr Eacutetat de lrsquoartrarr Diffusion seacutelective drsquoinformations (interrogations peacuteriodiques)rarr Traitement et analyse drsquoinformations

Service de Recherche mateacuteriaurarr Reacutedaction de cahier des chargesrarr Expertise mateacuteriaux et processrarr Recherche de mateacuteriaux de substitution en fonction du cahier des charges

• 2nd Congregraves du Reacuteseau Franccedilais drsquoIngeacutenierie du Sport23 et 24 juin 2005
• Les proprieacuteteacutes des polymegraveres et des composites
• Structures des polymegraveres
• Les thermoplastiques
• Amorphe semi-cristallin
• Les thermodurcissables
• La composition des polymegraveres
• Composites
• Les charges
• Effet des charges et additifs
• Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication
• Scheacutema de seacutelection des mateacuteriaux plastiques
• Les eacuteleacutements du cahier des charges
• Exemples de fiches techniques (1)
• Exemples de fiches techniques (2)
• Proprieacuteteacutes physiques
• Proprieacuteteacutes meacutecaniques (1)
• Proprieacuteteacutes meacutecaniques (2)
• Proprieacuteteacutes thermiques
• Proprieacuteteacutes de reacutesistance au feu
• Proprieacuteteacutes eacutelectriques
• Proprieacuteteacutes optiques
• Couleur aspect
• Vieillissement
• Les outils de seacutelection (1)
• Les outils de seacutelection (2)
• Plasturgienet permet de
• Contenu
• Les services du centre de documentation du PEP

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Pocircle Europeacuteen de Plasturgie bull 2 rue P et M Curie - 01100 Bellignat bull Teacutel (33) 4 74 81 92 92 - Fax (33) 4 74 81 92 61 - 23-24 juin 2005 ndash JR

Les services du centre de documentation du PEP

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• 2nd Congregraves du Reacuteseau Franccedilais drsquoIngeacutenierie du Sport23 et 24 juin 2005
• Les proprieacuteteacutes des polymegraveres et des composites
• Structures des polymegraveres
• Les thermoplastiques
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• Les thermodurcissables
• La composition des polymegraveres
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• Effet des charges et additifs
• Comment choisir le bon mateacuteriaupour lrsquoapplication
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