Cette UE est dédiée à l'élaboration des mélanges et des systèmes chargés à base de matériaux polymères et au contrôle de leur morphologie et propriétés finales. Elle vise également à apporter les compétences nécessaires pour la maîtrise de la conception de pièces, la mise en plan de ces dernières et l'assemblage de pièces. L'UE est composée de 4 grandes parties.
La première partie traite des méthodes de préparation des polymères chargés et du choix des couples charges/matrice en relation les applications visées. On explicitera les moyens permettant d’avoir un contrôle de la morphologie de ces systèmes (procédés, compatibilisation, traitement de surface des charges). On présentera les techniques de caractérisation morphologique, thermique et microstructurale de ces matériaux. On traitera enfin des propriétés mécaniques et fonctionnelles de ces matériaux que l’on illustrera par des exemples concrets d’application.
La seconde partie traite spécifiquement de la rhéologie des systèmes chargés. Dans de nombreuses applications (latex, béton, polymères, céramique, boues, etc.) la rhéologie de ces systèmes fortement concentrés en charges est de la plus grande importance non seulement en termes de mise en œuvre (et/ou mise en forme) mais également en termes des propriétés finales des matériaux. L’objectif de cette partie est de présenter les équations fondamentales régissant les comportements rhéologiques en s’appuyant sur la compréhension des mécanismes physico-chimiques mis en jeu. Des exemples concrets d’applications illustreront ces différents points fondamentaux.
La troisième partie a pour objectifs de présenter les voies de formulation des mélanges de polymères. Les différents types de mélanges en termes de morphologie (miscibles ou hétérophasés) et de compositions (thermoplastique/thermoplastique, thermoplastique/thermodurcissable) seront présentés. Les différentes morphologies observables et leurs intérêts respectifs seront explicités ainsi que les méthodes permettant de renforcer les interactions interfaciales pour les mélanges hétérophasés (voie de compatibilisation dont la compatibilisation in situ). Les applications de ces mélanges seront illustrées à partir d’exemples concrets.
La quatrième partie de l'UE a pour objectifs la maitrise du logiciel de conception 3D PTC Creo3.0 pour la conception de pièces, leur assemblage et la mise en plan des pièces. Le cours concerne les principes généraux de cette conception paramétrée, orientée 'fonctions' et descendante. Les séances de TP consistent en la reproduction de pièces et assemblages en respectant l'intention de conception et donc un schéma de cotation (contrôle des fonctions), l'assemblage de quelques pièces et leur mise en plan pour une fabrication soustractive. Cette matière est en connexion avec le mini projet de conception de pièces pour technologies additives qui sera traité dans l'UE "Fabrication additive".
