Type de résine

L’étude d’influence des résines est réalisée à travers la comparaison du comportement de six résines : deux thermoplastiques (PEI, PEEK) et trois thermodurcissables (913, M18, RTM6).

II.3.5.2.1. Indentation normale statique et poids tombant

Les comparaisons sont effectuées en prenant le comportement de la résine 913 comme référence.

Le comportement des résines thermodurcissables 913 et RTM6 pour un poinçonnement statique est représenté Figure II.52. La répétabilité de ces essais a été contrôlée grâce à la réalisation de 2 à 3 essais pour chaque configuration. On mesure des écarts inférieurs à 8%.

On observe un effort à rupture plus grand en moyenne de 7% et une profondeur à rupture plus grande en moyenne de 15% pour la RTM6. La raideur est supérieure de 9% en moyenne pour les plaques en résine 913.

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Figure II.52 : Graphique (effort/déplacement) d’indentation statique pour les résines 913 et RTM6

Les courbes effort/déplacement des essais poids tombant pour les résines 913 et RTM6 sont données sur la Figure II.53. Sur ces courbes on ne relève pas de différences de comportement importantes pour ce type de sollicitations.

La répétabilité de ces essais a été contrôlée grâce à la réalisation de 2 à 3 essais pour chaque configuration. On mesure des écarts inférieurs à 11%.

Figure II.53 : Graphique (effort/déplacement) d’indentation dynamique pour les résines 913 et RTM6

Une comparaison du comportement statique et dynamique de ces deux résines est donnée Figure II.54. Pour la résine RTM6 les différences observées sont faibles et de l’ordre de 8%. La résine 913 présente une augmentation de l’effort à rupture de 20%.

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Figure II.54 : Comparaison statique/dynamique pour les résines 913 et RTM6

Le comportement des résines thermodurcissables 913 et M18 pour un poinçonnement statique est représenté Figure II.55. La répétabilité de ces essais a été contrôlée grâce à la réalisation de 2 à 3 essais pour chaque configuration. On mesure des écarts inférieurs en moyenne à 4%.

On constate que l’effort à rupture de la M18 est 26% plus faible en moyenne que pour la 913.

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Les courbes effort/déplacement des essais poids tombant pour les résines 913 et M18 sont données sur la Figure II.56. La répétabilité de ces essais a été contrôlée grâce à la réalisation de 2 à 3 essais pour chaque configuration. On mesure des écarts inférieurs en moyenne à 8%.

On constate que l’effort à rupture de la M18 est 17% plus faible en moyenne.

Figure II.56 : Graphique (effort/déplacement) d’indentation dynamique pour les résines 913 et M18

Concernant les résines thermoplastiques, les courbes effort/déplacement des essais de poinçonnement statique sont données Figure II.57. Deux essais ont été réalisés par éprouvette et on mesure des écarts inférieurs en moyenne à 5%.

Ces essais révèlent des différences de tenue et de raideur de l’ordre de 10%.

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Le comportement des résines thermoplastiques pour un poinçonnement dynamique est représenté Figure II.58. La répétabilité de ces essais a été contrôlée grâce à la réalisation de 2 à 3 essais pour chaque configuration. On mesure des écarts inférieurs en moyenne à 4%.

On observe une meilleure tenue de ces résines par rapport à la résine 913 (Figure II.58). On note une valeur de l’effort et du déplacement à rupture 15% plus grande en moyenne pour la résine PEI et 25% plus grande en moyenne pour la résine PEEK que celle de la résine 913.

Figure II.58 : Graphique (effort/déplacement) d’indentation dynamique des résines thermoplastiques

Une comparaison entre les comportements en statique et en dynamique de ces deux résines thermoplastiques est effectuée Figure II.59. Pour les deux résines on note une augmentation de 25 % de l’effort à rupture et de 12 % du déplacement à rupture en dynamique. Ces essais ont permis de mettre en évidence une dépendance de la tenue des peaux en résine thermoplastique à la vitesse de sollicitation.

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Figure II.59 : Comparaison statique/dynamique pour les résines PEI et PEEK

II.3.5.2.2. Impact oblique à haute vitesse

Si on observe maintenant les faciès de rupture sur les éprouvettes impactées pour un angle de 15° et une énergie de 80J, on remarque que pour les résines thermodurcissables, les différences de comportement sont très faibles. Les faciès de rupture (Figures II.60 et II.61) ne présentent pas de différences notables.

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Figure II.60 : Faciès de rupture pour les résines 913 et RTM6

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La comparaison des surfaces de rupture et de décollement pour ces résines est présentée sur les Figures II.62 et II.63. Il est possible de noter un comportement moins bon de la résine M18 (10% de plus pour la surface de décollement et 20% pour la surface de rupture).

Figure II.62 : Surfaces de décollement et de rupture pour les résines 913 et M18

La résine RTM6 présente une surface de décollement équivalente à la résine 913 mais présente une réponse 13% meilleure en termes de surface de rupture.

Figure II.63 : Surfaces de décollement et de rupture pour les résines 913 et RTM6

Ensuite, l’observation des faciès de rupture (Figure II.64) permet de constater que la résine PEEK à une meilleure réponse pour ce type de sollicitations.

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Figure II.64 : Faciès de rupture pour les résines 913, PEEK et PEI

La mesure des surfaces de rupture et de décollement (Figure II.65) permet d’observer une meilleure réponse de la résine PEEK par rapport aux résines thermodurcissables (ici représentées par la résine 913) et à l’autre résine thermoplastique, la résine PEI. En effet on note une différence de l’ordre de 45% de la surface de décollement et de l’ordre de 50% de la surface de rupture en faveur des plaques composées de résine PEEK.

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Figure II.65 : Surfaces de décollement et de rupture pour les résines 913, PEEK et PEI