NIANG Ndeye Fatim : "Etude et compréhension du procédé d'impression 3D à base de granulés de composites biosourcés renforcés par des fibres courtes de chanvre : applications à l'étude du comportement mécanique"

Résumé de la thèse :  Les fibres végétales constituent une alternative écologique aux fibres synthétiques qui dominent le marché des composites. Les composites à base de fibres végétales courtes sont légers, peu coûteux et présentent de bonnes propriétés mécaniques. Ils sont largement utilisés dans le moulage par injection dans l'industrie automobile. Cependant, leurs propriétés mécaniques obtenues après fabrication additive par impression 3D ne rivalisent pas encore avec celles obtenues par moulage par injection, malgré les progrès réalisés dans la compréhension du processus d'impression.
L'objectif de cette thèse est de maîtriser l'impression 3D en utilisant du PLA renforcé avec des fibres courtes de chanvre pour améliorer leurs propriétés mécaniques.
En utilisant une imprimante 3D à base de granulés, une formulation contenant 20 % de fibres de chanvre a été développée, offrant un bon équilibre entre la qualité de l'extrusion et les performances mécaniques. Les tests de traction et de flexion ont révélé des propriétés compétitives, conformes aux attentes pour ce type de biocomposites. En outre, un modèle viscoélastique-plastique a été développé pour prédire le comportement mécanique de ces matériaux sous diverses contraintes, notamment la tension uniaxiale, la relaxation et le fluage.
Cette étude démontre le potentiel de l'impression 3D à base de granulés pour la fabrication de biocomposites, tout en identifiant des pistes d'optimisation pour améliorer la qualité d'impression et la reproductibilité des résultats, renforçant ainsi l'intérêt de ces matériaux dans des applications industrielles durables. 

Composition du jury : 

• Mr. Guessasma Sofiane - Research Director, INRAE Nantes - Rapporteur
• Mr. Bourmaud Alain - Research Engineer, HDR UBS-IRDL - Rapporteur
• Mr. Bouvard Jean-Luc - University Professor, Mines Paris Tech - Examiner
• Mr. Charmeau Jean-Yves - University Professor, INSA Lyon - Examiner
• Mr. Sahli Mohamed - Associate Professor, University of Caen - Examiner
• Mr. Barriere Thierry - University Professor, UFC - Directeur de thèse
• Mr. Placet Vincent - Research Engineer, UFC - Co-directeur de thèse
• Mr. Holopainen Sami - Postdoc Researcher, Tampere University, HdR UFC - Co-directeur de thèse
• Mr. Daux Virgile - Engineer, APM Dijon - Invité