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Abstrait

Développement de processus : formation de crêtes et de films lors de l'emboutissage à grande vitesse d'un mélange de polymères PC-ABS extrudé

Sebastian Noller, Roland Heiler and Anja Pfennig

Énoncé du problème : Le matériau standard pour les goulottes de câbles est le polychlorure de vinyle (PVC). Pour empêcher le PVC de libérer de l'acide chlorhydrique (HCl) pendant le chauffage, des stabilisants thermiques sont mélangés aux granules de polymère. Les stabilisateurs fonctionnent suffisamment pour des augmentations de température modérées, mais échouent lorsque le PVC brûle. Par conséquent, l'industrie a commencé à utiliser le mélange de polymères thermoplastiques polycarbonate acrylonitrile-butadiène-styrène (PC-ABS) pour les goulottes de câbles. Le PC-ABS est auto-extinguible et atteint le niveau le plus élevé V-0 dans le test UL94 d'inflammabilité des matières plastiques. Malheureusement, le PC-ABS a tendance à former des crêtes et à formater les films lors du tamponnage. Le but de cette étude est de réduire la formation de crêtes et de pellicules lors de l'emboutissage du PC-ABS et d'identifier la cause dominante de défaillance. Méthodologie et orientation théorique : Les premières recherches portent sur l'utilisation, la transformation et les propriétés matérielles du PC-ABS. Des coupons d'essai ont été prélevés sur des goulottes de câbles in situ, contenant d'autres additifs généralement utilisés dans l'industrie. Des essais de dureté Vickers (DIN EN ISO 6507), de traction (DIN EN ISO 527) et de choc Charpy (DIN EN ISO 179), ainsi qu'une analyse microscopique des fractures et une analyse microstructurale ont été réalisés. 
Résultats : Des différences significatives dans les propriétés de traction du PC-ABS avec et sans renfort minéral ont été observées. La dureté du PC-ABS renforcé de minéraux dépend dans une large mesure de la géométrie des goulottes de câbles. Le comportement à la rupture et la morphologie de la surface de rupture sont directement liés à la température des coupons lors des essais de choc Charpy. Conclusion et signification : La température du processus influence le comportement en cas de défaillance lors d'un traitement à fort impact tel que l'emboutissage. En raison de la plus faible ténacité à la rupture du PC-ABS renforcé de minéraux, la formation de films et de crêtes est moindre par rapport au PC-ABS pur. Cependant, la répartition des minéraux n'est pas homogène et fait donc l'objet d'investigations plus approfondies. Cette étude vise à une meilleure compréhension des propriétés de processus des produits PC-ABS, de la sélection des paramètres, de l'amélioration de la qualité et de la compréhension générale des propriétés microstructurales et de surface sous-jacentes.