Soutenance de thèse - Nahed HERMASSI

Soutenance de thèse - Nahed HERMASSI - Nahed HERMASSI, en vue de l’obtention du grade de Docteur en Sciences pour l’Ingénieur, spécialité « Génie des Matériaux », présentera ses travaux intitulés : « Renforcement local de pièces plastiques recyclées des fibres continues pour des applications structurales à faible impact en CO₂/kg. » le 4 novembre à Lorient.

Date 04/11

Résumé

Renforcement local de pièces plastiques recyclées des fibres continues pour des applications structurales à faible impact en CO₂/kg. 

Cette étude explore le renforcement local de pièces en polyamide 6 (PA6) recyclé, issu de filets de pêche, par des rubans de fibres continues (PA6-GF), dans une démarche à faible empreinte carbone. Trois procédés de mise en œuvre sont comparés : thermocompression, surmoulage par injection et placement automatisé de fibres (AFP). Les propriétés mécaniques (traction, flexion) des composites obtenus sont évaluées et confrontées à celles du PA6 vierge renforcé. Des caractérisations approfondies (DSC, ATG, MEB, IRTF, essais ILSS et pelage) révèlent les mécanismes microstructuraux expliquant les écarts de performance entre les procédés. Une analyse du vieillissement hygroscopique démontre l’impact de la prise d’eau sur le PA6 vierge, recyclé et renforcé de fibres de verre (GF). Enfin, une piste innovante évalue le recyclage d’un composite PA6/GF, suivi d’un nouveau renforcement par AFP avec des fibres de carbone. Cette approche vise un compromis optimal entre durabilité environnementale et propriétés mécaniques, ouvrant des perspectives pour l’économie circulaire des matériaux composites. Les résultats soulignent le potentiel de l’AFP pour des applications structurelles exigeantes, tout en minimisant l’impact CO₂.

Mots clefs : Polyamide 6 recyclé (PA6) / Renforcement par fibres continues/ Placement automatique de fibres (AFP)/ Thermocompression/ Surmoulage par injection/ Propriétés mécaniques/ Vieillissement hygroscopique/ Économie circulaire

Abstract

Local reinforcement of recycled plastic parts with continuous fibers for low CO₂/kg impact structural application.

This study explores the local reinforcement of recycled polyamide 6 (PA6) parts, made from fishing nets, with continuous fiber ribbons (PA6-GF), as part of a low-carbon footprint approach. Three processing methods were compared: thermocompression, injection overmolding and automated fiber placement (AFP). The mechanical properties (tensile, flexural) of the composites obtained are assessed and compared with those of reinforced virgin PA6. In-depth characterizations (DSC, ATG, SEM, FTIR, ILSS and peel tests) reveal the microstructural mechanisms explaining the differences in performance between the processes. A hygroscopic ageing analysis demonstrates the impact of water absorption on virgin, recycled and glass-fibre reinforced (GF) PA6. Finally, an innovative approach evaluates the recycling of a PA6/GF composite, followed by a new AFP reinforcement with carbon fibers. This approach aims for an optimum compromise between environmental sustainability and mechanical properties, opening up prospects for the circular economy of composite materials. The results underline the potential of AFP for demanding structural applications, while minimizing CO₂ impact.

Key words: Recycled polyamide 6 (PA6)/ Continuous fiber reinforcement/Automated Fiber Placement (AFP) /Thermo-compression/overmolding/Mechanical properties/ Hygroscopic aging/Circular economy

Membres du jury

• Pr Noureddine HAMDI, rapporteur, Professeur des Universités, Université de Gabès, ISSTEG
• Dr Monica Francesca PUCCI, rapporteur, Maître-Assitant HDR, IMT Mines Alès
• Pr Yves  GROHENS, directeur de thèse, Professeur des Universités, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027, ComposiTIC
• Pr Noamen GUERMAZI, co-directeur de thèse, Professeur des Universités, Université de Sfax, LGME
• Dr Yves-Marie CORRE, encadrant de thèse, Ingénieur de Recherche, Université Bretagne Sud, ComposiTIC
• Pr Isabelle ROYAUD, membre du jury, Professeure des Universités, Université de Lorraine, Institut Jean Lamour
• Dr Imed MIRAOUI, membre du jury, Maître de Conférences HDR, Université de Gafsa

Membre du jury invité

• Dr Clément DENOUAL, Ingénieur de Recherche, Université Bretagne Sud, ComposiTIC

Les travaux sont dirigés par Yves Grohens, Noamen Guermazi et Yves-Marie Corre.

École doctorale Sciences pour l'Ingénieur SPI.bzh N°647

En cotutelle internationale de thèse avec l'École Nationale d'Ingénieur de Sfax - Université de Sfax

Informations pratiques

Mardi 4 novembre à 9h

Amphithéâtre Sciences 1

Faculté Sciences & Sciences de l'Ingénieur

Lorient

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Crédit photographique : ©Université Bretagne Sud. Service Communication