Description :
La société ESSILOR est spécialisée dans la conception, la fabrication et la commercialisation de verres correcteurs. Dans le cadre de leur fabrication, la société souhaite mieux appréhender les déformations qui
peuvent apparaître sur ses verres semi-finis après surfaçage dont une très grande partie est liée aux contraintes résiduelles générées pendant le procédé de polymérisation lié entre-autres au retrait du polymère thermodurcissable. Après polymérisation, les verres sont recuits afin de libérer les tensions internes résiduelles.
Le Centre de Mise en Forme des Matériaux (CEMEF) a de fortes compétences en caractérisation expérimentale et en modélisation des comportements fluide et solide de matériaux polymères qui permettent de contribuer au sujet proposé.
Dans ce contexte, le CEMEF et ESSILOR portent un projet commun sur la thématique de la modélisation des contraintes résiduelles et
déformations de verres ophtalmiques réalisés en matériaux thermodurcissables thermiquement polymérisés.
Les objectifs de l’étude seront :
1) De caractériser les paramètres nécessaires à la compréhension du développement de contraintes lors du cycle de polymérisation et leurs évolutions pendant le cycle de recuit standard,
2) De modéliser l’évolution du matériau pendant son cycle de polymérisation et pendant son cycle de recuit standard,
3) De rechercher les voies de contrôle du procédé et du cycle de recuit susceptibles de réduire, idéalement de supprimer, les
contraintes résiduelles.

Ces activités pourront s’appuyer sur les méthodologies de caractérisation développées au CEMEF concernant la phase de polymérisation et la caractérisation de la matière à l’état solide. Elles feront également intervenir l’expertise en modélisation des couplages multiphysiques du laboratoire.
Le logiciel Thercast commercialisé par TRANSVALOR sera utilisé pour cette étude. Ce dernier permet de simuler les processus de solidification couplés à la mécanique.
Le travail de thèse visera à :
• Proposer des protocoles d’essais de caractérisation des cinétiques de polymérisation mais également des propriétés thermiques et mécaniques des différents matériaux de l’étude ;
• Modéliser la phase de polymérisation du polymère dans le moule et dans la phase de cycle de recuit afin de mettre en évidence les
niveaux de contraintes résiduelles mises en jeu ;
• Mener une réflexion en collaboration avec ESSILOR sur les méthodes de caractérisation des contraintes internes dans le matériau ;
• Analyser la capacité du modèle à reproduire les différentes étapes du procédé. Cette analyse sera associée à une étude de
sensibilité des paramètres du modèle dans le but de proposer des conditions de cycles de recuit susceptibles de réduire, idéalement
de supprimer, les contraintes résiduelles.

Outils : Plateforme expérimentale et librairie C++ du CEMEF, logiciel TherCast

Profil & compétences : Diplômé d’une école d’ingénieur ou titulaire d’un Master2, le candidat devra posséder des compétences en mécanique des matériaux. Il devra présenter des connaissances dans le domaine de la modélisation numérique. Un goût prononcé pour l’expérimentation et l’analyse par des
techniques expérimentales est également souhaitable. Son dynamisme, sa rigueur, sa capacité à travailler en équipe dans un contexte multidisciplinaire et ses compétences en anglais seront également des qualités importantes pour la sélection.

Reference : LENS

Date de démarrage : 26 janvier 2021

Durée :

Contacter :
CEMEF, MINES ParisTech
Jean-Luc Bouvard (jean-luc.bouvard@mines-paristech.fr), Franck Pigeonneau (franck.pigeonneau@mines-paristech.fr)
Sophia-Antipolis (06), France
email : jean-luc.bouvard@mines-paristech.fr