Machinability of polypropylene biocomposites reinforced with natural fibers and biocarbon particles

Résumé

Les bio-composites sont de plus en plus développés et appliqués dans de nombreux domaines de l’ingénierie. La plus part des pièces en bio-composite sont produites tout près de leur forme finale. Cependant, l’opération d’usinage secondaire est nécessaire pour obtenir la précision dimensionnelle et l’état fini de surface usinée. L’usinabilité du bio-composite est significativement affectée par la méthode d’usinage, le renforcement et la matrice utilisés dans le bio-composite. Par conséquent, il est nécessaire de comprendre le comportement d’usinage d’un bio-composite particulier. Il peut ainsi aider à choisir les paramètres de coupe appropriés pour obtenir la qualité de surface souhaitée lors de l’usinage. Cette recherche est pour but d’étudier les facteurs clés qui affectent les indicateurs d’usinabilité lors du perçage à sec de nouveaux bio-composites. Ces bio-composites sont constitués de la même matrice (PP/POE/MAPP) renforcée avec différentes teneurs en poids des fibres de miscanthus courtes et des particules de bicarbone : le bio-composite M1 (30wt% de biocarbone), le bio-composites M2 (30wt% de miscanthus) et le bio-composite hybride M3 (15wt% de miscanthus, 15wt% de biocarbone). Un plan factoriel complet a été utilisé comme le plan expérimental pour étudier le comportement d’usinage lors du perçage des bio-composites. Les effets des paramètres d’usinage sur les indicateurs d’usinabilité des bio-composites sont mesurés et analysés. Les résultats obtenus dans cette recherche ont montré que les paramètres de coupe et le diamètre du foret affectent significativement les indicateurs de performance du processus d’usinage (la force axiale, l’énergie spécifique de coupe, la rugosité de surface, et l’émission de poussières fines) à tous bio-composites considérés. Le type (nature et forme) et la teneur en poids du renfort utilisé dans le bio-composite ont l’influence significative sur les indicateurs d’usinabilité. Les paramètres du perçage ne sont pas statistiquement significatifs pour l’émission des particules ultrafines. La rugosité de surface (Ra) et la force axiale lors du perçage des bio-composites sont prédites en utilisant l’analyse de régression et les modèles basés sur l’ANFIS. Les résultats ont montré la haute précision des modèles prédictifs.

Date	16 déc. 2020
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Victor Songmene (Directeur(-trice)) & Anh Dung Ngô (Codirecteur(-trice))