Étude expérimentale et analyse par éléments finis du couple de dévissage des capsules serties sur un contour fileté

Dans les contenants dits «remplis fermés», le couple de dévissage de la capsule sertie et l’étanchéité du contenant se manifestent comme étant deux grandeurs cruciales dans la réussite de la fermeture, et le consommateur perçoit ces deux critères comme étant la garantie de son intégrité. Le présent travail traite de l’étude expérimentale et par éléments finis du couple de dévissage d’une capsule sertie sur un contour fileté d’une bouteille de bière en verre. Afin de réaliser une étude détaillée des paramètres influençant le couple de dévissage, plusieurs simulations et expérimentations ont été menées au cours de ce projet. Un montage expérimental a été conçu et développé pour permettre de mesurer, le coefficient de frottement statique (CFS) à l’interface garniture-verre, le couple de glissement de la capsule montée libre sur le goulot et le couple de dévissage de la capsule sertie. Des essais de compression conventionnelle sur des échantillons élastomères lubrifiés et à sec ainsi que des tests de déformations au fluage pour une durée de 24 heures, réalisés à différentes températures, ont permis de caractériser le matériau de la garniture. La modélisation du sertissage a été réalisée en utilisant la méthode des éléments finis (MÉF) par le biais des logiciels «Ansys®». En se servant des propriétés mécaniques déterminées expérimentalement, tous les essais réalisés ont été reproduits en utilisant la MÉF afin de s’assurer de la validité et de la fiabilité des modèles. Le couple de glissement de la capsule montée libre sur le goulot a été mesuré en laboratoire et également reproduit avec la MÉF. Par la suite, la modélisation tridimensionnelle du sertissage d’une capsule a rendu possible la détermination de son couple de dévissage. Les résultats numériques de l’opération de sertissage de la capsule sont en très bonne concordance avec les essais expérimentaux. La contribution dans le couple de dévissage, aussi bien de la garniture élastomère que du filetage, a ainsi pu être évaluée. Le couple dû au filetage représente 27% et 33% du couple total de dévissage à des températures de 22°C et 37°C respectivement. Le modèle numérique développé est maintenant fiable, et il permet de prédire le couple de dévissage d’une capsule sertie en fonction des multiples paramètres du procédé comme la pression du plongeur, la géométrie de la capsule et du sertisseur, les propriétés des matériaux, etc. Finalement le modèle des éléments finis a permis de mettre en évidence que l’augmentation de la pression dans l’assemblage atténue le couple de dévissage de la capsule sertie.

Level thesis:degree_level

phd

Grantor dc:publisher

École de technologie supérieure

Year dc:date

2010

Author dc:creator

• Lajmi, Abdelmajid

• Capsules. Bouteilles de bière. Étanchéité. Méthode des éléments finis. contour, couple, dévissage, fileté

Language dc:language

fr

Identifier

INSERT-YOUR-LIBRARY-ID-HERE273

OAI record oai:identifier

https://espace.etsmtl.ca/cgi/oai2?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_etdms&identifier=oai%3Aespace.etsmtl.ca%3A273