Academic literature on the topic 'Recyclage des poudres'

Le présent travail vise à valoriser les déchets issus de l’industrie des matériaux de construction à savoir les débris des briques en terre cuite des briqueteries et les déchets de marbre. Pour atteindre cet objectif de valorisation des déchets inertes, non dangereux issus de l’industrie des matériaux de construction, il est impératif de développer des systèmes de recyclage de ces déchets. C’est dans cette optique que nous proposons, dans ce travail, de recycler les déchets de briques en terre cuite ainsi que les déchets de marbre. Il s’agit d’une étude expérimentale où différentes formulations des bétons ont été préparées à partir d’une formulation de référence avec des granulats naturels. Une substitution partielle avec des taux de 20 %, 40 %, 60 % jusqu’à une substitution totale de 100 % a été réalisée. Les bétons ainsi fabriqués ont été caractérisés afin d’évaluer leurs performances en comparaison avec celles du béton de référence. Les résultats de cette étude ont prouvé que les meilleures performances du béton sont obtenues pour un taux de 20 % et 40 % de substitution. Ces résultats ont été améliorés par l’ajout des déchets de marbre sous forme de poudre, avec différents taux (5 %, 10 % et 15 %). La qualité des bétons ainsi fabriqués a été améliorée. Ainsi, ces granulats recyclés peuvent être employés à la place de granulats naturels dans de nouvelles constructions en suivant la norme EN 206 qui réglemente leur utilisation selon leurs caractéristiques et la classe d’exposition des ouvrages construits.

Extensive use of electroerosion dispersion (EED) method to recycle metal discard into powders for their re-use in additive technologies is limited by a lack of complete data on the effects of the initial composition, production modes and media on the properties of produced powders and their application technologies. Hence there is a need in new re-use technologies for alloy-powder produced from nichrome scrap and in the assessment of their efficiency, which in its turn requires integrated theoretical and experimental studies. The goal of the presented work was to investigate morphology and element composition of cobalt-chromium alloy-powders that had been produced for additive technologies by eletroerosion dispersion of CCh alloy in distilled water. Research and test material was cobalt-chromium scrap of “TSELIT” alloy grade. The working medium was distilled water. To produce cobalt-chromium powders by electroerosion dispersion an EED plant for current conducting materials. Metal scrap was charged into the reactor filled with working medium, distilled water; the process was run at the following parameters: energy discharge capacitor capacity was 28 mcF, voltage 110 V pulse frequency 100 Hz. The results of the research of the morphology and component composition of cobalt-chromium powder-alloys that had been produced for additive technologies by electroerosion dispersion of cobalt-chromium TSELIT alloy scrap in distilled water demonstrated that the majority of particles in the powder had regular sphere or oval shape, with large amount of surface oxygen, which required additional chemical treatment before use in additive technologies.

Les pneus en fin de cycle de vie soulèvent de graves problèmes environnementaux. Ils doivent être éliminés ou recyclés. En raison de leur structure réticulée, les pneus ne fondent pas ni ne se dissolvent. Ils sont généralement broyés en poudre (caoutchouc de pneu broyé, abrévié GTR). Ensuite, ces poudres sont mélangées avec une matrice (asphalte ou polymère thermoplastique) pour réutilisation. L'industrie du recyclage se heurte à deux problèmes principaux. En premier lieu, le contrôle de technique qualité est difficile à cause du manque de solubilité de la poudre et de moyens limités pour ces petites industries. Il est nécessaire de trouver des méthodes rapides et à faible coût pour améliorer la caractérisation des GTR. Dans le présent travail, nous avons mis l'accent sur l'utilisation de ces deux techniques et sur la spectrométrie de fluorescence-X (XRF), comme il y a des rapports dans la littérature démontrant que ceux-ci peuvent être utilisés, respectivement, pour déterminer la densité de réticulation, la composition en monomères et la composition élémentaire. Un deuxième problème est la faible adhérence entre la plupart des polymères et les GTR. Ceci résulte en un manque de résistance mécanique et une tendance à l'effritement des pièces fabriquées. Certaines études se concentrent sur l'ajout de monomère et d'initiateur au GTR, afin de faire une polymérisation in-situ de chaînes greffées sur la surface. Cependant, le poids moléculaire des greffons est inconnu et il est impossible de vérifier si celui-ci est supérieur au poids moléculaire d'enchevêtrement des chaînes. Des réactions photochimiques ont été utilisées pour greffer des chaînes polymériques terminées par un groupement thiol de poids moléculaire connu en utilisant les liaisons doubles présentes à la surface de GTR. La spectrométrie de photoélectrons induits par rayons X (XPS) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ont été utilisées pour détecter les changements de surface et vérifier si le greffage a bien eu lieu. Finalement, la mesure des propriétés mécaniques a été utilisée pour évaluer l’effet du greffage avec les échantillons de GTR greffé mélangés à du polystyrène commercial.
End of life tires raise severe environmental problems and must be disposed of or recycled. Due to their cross-linked structure, they do not melt or dissolve, and are usually ground into a powder (ground tire rubber or GTR) and mixed with a matrix (asphalt or a thermoplastic polymer) for reuse. The recycling industry encounters two main problems. First, quality control is difficult due to the lack of solubility of the powder and to the limited technical means of these small industries. Rapid and low-cost methods are needed to improve characterization of GTR. This work focused on the use of these two techniques and of X-ray fluorescence spectrometry (XRF), as there are reports in the literature showing than these may be used, respectively, to determine cross-link density, monomer and elemental composition. The second problem is the poor adhesion between most polymers and GTR, resulting in parts that lack mechanical strength and tend to crumble. Some studies focus on adding monomer and initiator to GTR and doing in-situ polymerization of graft chains onto the surface. However, molecular weight of grafts is unknown and it is not possible to verify if the molecular weight is above the chain entanglement molecular weight. Photochemical reactions were used to graft thiol-terminated polymer chains of known molecular weight by using free carbon double bonds that exist on the GTR surface. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were used to detect the surface changes and graft degree. Mechanical properties measurement was used to monitor the treated samples blends with polystyrene matrix.

La formation des poussières dans four électrique d'aciérie. La poussière générée par un four électrique à arc est le résultat d'une série de phénomènes. Nous avons identifié et analysé les différents mécanismes d'émission de précurseurs (gouttes liquides, vapeurs, particules solides) et ceux qui gouvernent leur transformation en poussière au cours du transport par les fumées. Un dispositif expérimental original a été développé pour étudier le mécanisme de projections de gouttelettes par éclatement de bulles à la surface de l'acier liquide. Ce phénomène a été observé par caméra rapide et les fines projections ont été quantifiées en nombre et en taille à l'aide d'un compteur de particules. La contribution majeure à la formation de poussière résulte de la projection de gouttes qui proviennent de la fragmentation du film d'acier liquide soulevé par la bulle. La masse projetée sous forme de gouttes de film est d'autant plus faible que les bulles sont petites. Une réduction des émissions est donc liée à un excellent contrôle de la décarburation, phénomène à l'origine de la formation des bulles de CO. L'évolution des poussières, au cours de leur transport par les fumées, a également été étudiée. Une nouvelle description thermodynamique du système Fe-Zn-O nous a permis de calculer le diagramme de prédominance des phases du fer, du zinc et de leurs oxydes, puis d'expliquer le partage du zinc entre la zincite, valorisable par hydrométallurgie, et le ferrite de zinc. Ce partage est un paramètre essentiel pour le choix de la stratégie de valorisation des poussières. L'agglomération et la coalescence des particules transportées au sein des fumées ont été modélisées. En définitive, la minéralogie et la morphologie sont principalement gouvernées par les conditions qui règnent dans le four et le long du circuit de captage. Il est donc possible d'améliorer la part valorisable des poussières par un contrôle de l'évolution de la température et de la composition des fumées. Des conditions opératoires adaptées sont préconisées à cet effet.

La fabrication additive, ou impression 3D, regroupe plusieurs procédés permettant d’obtenir des pièces par empilement de couches de matière à partir de modèles CAO, sans outillage spécifique. En l’espace d’une dizaine d’années, les procédés additifs ont vu leur notoriété croître bien plus rapidement que la rentabilité de leurs applications industrielles.En effet, ces technologies doivent encore gagner en maturité, en particulier pour les applications métalliques. C’est l’enjeu du projet FUI-9 FALAFEL dans lequel s’inscrit cette thèse, menée en partenariat avec plusieurs acteurs industriels et académiques. Elle a pour but d’accompagner le développement du procédé de dépôt laser direct (DLD), aussi appelé dépôt de métal assisté par laser (LMD).Celui-ci consiste à projeter et à fondre de la poudre métallique sur un substrat suivant un motif défini, couche après couche. Il permet d’obtenir des pièces de grandes dimensions peu complexes avec un état de surface moyen et une productivité correcte, mais encore insuffisante pour son industrialisation.La spécificité de ce travail est d’étudier le procédé DLD avec l’alliage de titane TA6V, dans des régimes opératoires permettant d’atteindre des débits volumiques de construction élevés (> 100 cm3/h).Les recherches sont orientées suivant deux axes. En premier lieu, on s’attache à améliorer la compréhension et la maîtrise du procédé, en établissant les relations entre paramètres opératoires, critères géométriques, stabilité du bain de fusion, rendement massique et microstructure générée.Dans un deuxième temps, on s’intéresse à la possibilité de réutiliser les poudres projetées non fondues. On étudie jusqu’à 3 niveaux de recyclage de la poudre, sans dilution avec de la poudre neuve, puis on vérifie que les propriétés mécaniques sont en accord avec les exigences aéronautiques
Additive manufacturing, also known as 3D printing, aggregates several processes that allows to build parts by stacking layers of a given material, directly from CAD models, without specific tools. Over the past decade, additive processes have gained in notoriety much more rapidly than their industrial applications gained in profitability.Indeed, these technologies must still mature, especially for metallic applications. This is the challenge of the project FUI-9 FALAFEL, in which this thesis takes place, carried out in partnership with several industrial and academic actors. It aims to accompany the development of the direct laser deposition process (DLD), also known as laser metal deposition (LMD).This consists in projecting and melting metal powder on a substrate in a defined pattern, layer by layer. It allows to obtain large size and low complexity parts with high roughness and a proper productivity, despite being still insufficient for industrialization.The specificity of the present work is to study the DLD process in operating modes that allow to reach high build rates (> 100 cc/h), in application to the titanium alloy TA6V.This work is driven by two research focus. In the first place, we try to improve the understanding and control of the process by establishing the relationships between operating parameters, geometric criteria, melt pool stability, process efficiency and generated microstructure.In a second stage, we focus on the possibility to reuse powders that remain unmelted after deposition. Up to 3 levels of powder recycling are studied, without dilution with new powder. We then carried out tests to check that the mechanical properties were in accordance with the aeronautical requirements

La fabrication directe et additive regroupe un ensemble de technologies de mise en forme des matériaux en rupture avec les procédés conventionnels. L'industrie aéronautique et aérospatiale s'intéresse fortement à ces nouveaux procédés, dont la fusion sélective par laser de lits de poudre métallique (SLM). Cette thèse présentera les enjeux de la fabrication additive ainsi que certains procédés. Une étude bibliographique a été menée sur deux alliages aéronautiques utilisés dans ces travaux : l'alliage de titane TA6V et le superalliage base nickel Nimonic 263. Les travaux présentés dans ce rapport comprennent l'étude de la poudre métallique brute d'atomisation (morphologie, granulométrie, composition chimique). D'autre part, l'étude de la recyclabilité de la poudre utilisée en SLM est présentée pour le TA6V, tant en ce qui concerne l'évolution de la poudre elle-même que celle des propriétés mécaniques des pièces qui en sont issues. Par ailleurs ce travail traite d'un modèle de consolidation du lit de poudre permettant également d'évaluer la productivité du procédé. Enfin, une étude paramétrique et thermique menée sur le Nimonic 263 en vue de l'établissement d'une solution de contrôle procédé est présentée
Direct and additive manufacturing regroups several new technologies that are very different from conventional manufacturing processes such as casting. Aeronautic and space industries are really interested in those new processes such as the selective laser melting of metallic powder beds know as the SLM process. This PhD thesis report will show the issues of additive manufacturing and will describe some processes. A bibliography study has been done on two aeronautical alloys used in this work: titanium alloy TA6V and nickel-based superalloy Nimonic 263. This work also presents powder characterization (granulometry, morphology chemical composition) for the gas atomized powder. Besides, study has been done on the recyclability of the TA6V powder for the SLM process, for the powder itself and the mechanical properties of parts built from recycled powder. Moreover, this works deals with a powder bed consolidation model to estimate the productivity of the process. Then, a parametric and thermal study has been done on the Nimonic 263. The coaxial system for thermal visualization is described such as the image processing algorithm used. Finally, this reports deals with the study of thermal signature of typical SLM defects

La démarche expérimentale menée dans cette thèse a eu comme objectif l'étude de la faisabilité de la séparation électrostatique d'une large gamme de mélanges de matériaux pulvérulents provenant du recyclage des déchets (Al, Cu, ABS, polycarbonate, polystyrène) ou de l'industrie agro-alimentaire (paille, copeaux de bois, semoule). Les recherches se sont focalisées sur des techniques faisant appel à trois mécanismes physiques différents pour la charge des matériaux : la décharge couronne, l'induction électrostatique et l'effet tribo-électrique. Deux nouvelles installations ont été conçues et réalisées, permettent de faciliter la compréhension des phénomènes physiques rencontrés lors de la séparation des particules sous-millimétriques, dont les trajectoires sont difficile à contrôler, en raison des importantes forces aérodynamiques en jeu. La première installation, le séparateur électrostatique multifonctions à électrode-convoyeur, donne la possibilité d'étudier un ou plusieurs des trois mécanismes de charge, en rapport avec les propriétés électriques des matériaux à traiter. La deuxième installation, le séparateur tribo-aéro-électrostatique à électrodes-disques-tournantes, utilise seulement l'effet tribo-électrique pour la charge des matériaux isolants dans un lit fluidisé. Le système de mesures simultanées et continues de la masse et de la charge électrique des produits collectés a facilité l'analyse des phénomènes. Les recherches ont permis de confirmer la séparabilité électrostatique des mélanges de matériaux pulvérulents, en faisant appel à la méthodologie des plans d'expériences pour identifier les facteurs influents et trouver le point de fonctionnement optimal
The experimental approach undertaken in this thesis was aimed at the study of the feasibility of the electrostatic separation of a wide range mixtures of powdery materials originating from the recycling of waste electric and electronic equipment (Al, Cu, ABS, polycarbonate, polystyrene), or processed in the food industry (straw, wood chips, meal). Researches were focused on techniques using three different physical mechanisms for electrical charging of the materials: corona discharge, electrostatic induction and triboelectric effect. Two new installations have been designed end engineered to facilitate the understanding of the physical phenomena involved in the separation of powdery particles, the trajectories of which are difficult to control, as strongly affected by the aerodynamic forces. The first installation, the belt-type multifunction electrostatic separator, offers the possibility to study one or several of the three charging mechanisms, in relation with the electrical properties of the materials to be processed. The second installation, two-rotating-disks-type tribo-aero-electrostatic separator uses only the triboelectric effect for charging mixtures of insulating materials in a fluidized bed. A system of simultaneous and continuous measurement of mass and electric charge of collected products facilitated the investigation of the physical phenomena. These researches confirm the feasibility of the electrostatic separation of powdery materials, by taking advantage of the design of experiments methodology to identify the influential factors and find the optimum operation conditions

Ce travail de doctorat est consacré à la production et à la caractérisation de composés polymères à base de matrices thermoplastiques en mélange avec des particules de caoutchoucs recyclés. Les principales applications visées sont: (A) la production d’élastomères thermoplastiques (TPE) à haute teneur (50% et plus) en poudrette de caoutchouc de pneus usés (GTR); et (B) l’amélioration de la résistance à l’impact des composites thermoplastiques avec de faibles concentrations en GTR. Dans la première partie de ce travail, du polyéthylène maléaté (MAPE) a été utilisé comme matrice pour produire des mélanges MAPE/GTR présentant d'excellentes caractéristiques en tant qu’élastomère thermoplastique. Puis, les effets de différents mécanismes de dégradation (humidité, chaleur et recyclage) sur les propriétés des composites MAPE/GTR ont été largement examinés afin d’évaluer le potentiel de ces matériaux après plusieurs cycles d’utilisation. Enfin, le renforcement des TPE/GTR par différentes particules solides (poudre de bois et talc) a été étudié pour des applications plus exigeantes (caractéristiques mécaniques). Dans la seconde partie de ce travail, une nouvelle approche est proposée pour la modification de la résistance aux chocs des composites à base de polypropylène renforcé par des charges organique (chanvre) et inorganiques (talc, verre). L’amélioration des propriétés à l'impact de ces composites a été réalisée par l’addition d’un mélange à base de polypropylène maléaté (MAPP) et de poudrette de caoutchouc (GTR et déchets d’EPDM) contenant des concentrations élevées (jusqu’à 70% en poids) de déchets caoutchoutiques.
This Ph.D. work is devoted to the production and characterization of polymer compounds based on thermoplastic matrix filled with waste rubber powder. The main applications include: (A) the production of thermoplastic elastomer (TPE) resins containing high ground tire rubber (GTR) contents (50% and higher), and (B) impact modification of thermoplastic composites using low concentrations of GTR. In the first part of the work, maleated polyethylene (MAPE) is proposed as a matrix to produce MAPE/GTR blends having excellent characteristics as thermoplastic elastomers. Then, the effects of different degradation mechanisms (weathering, thermal degradation and reprocessing) on the properties of MAPE/GTR compounds were extensively investigated to determine their potential for further recycling. Finally, the reinforcement of GTR filled TPE was investigated using different types of solid particles (wood flour and talc) for more demanding applications (mechanical characteristics). In the second part of the work, a new approach is proposed for impact modification of polypropylene based composites based on organic (hemp) and inorganic (talc and glass) reinforcements. The effective improvement of the impact properties of these composites is performed through the addition of a masterbatch based on maleated polypropylene (MAPP)/waste rubber powder (GTR or waste EPDM) containing high concentrations (70% by weight) of waste rubber.

Le recyclage des matériaux dérivés des pneus usagés est considéré comme une approche durable de la gestion de ces déchets. La phase caoutchouc de ces pneus est considérée comme une source importante car elle consiste en une phase élastomère renforcée et réticulée, qui présente des propriétés mécaniques intéressantes, telles qu'une extensibilité et une élasticité élevées. L’une des alternatives pour le recyclage des caoutchoucs de pneus usagés consiste à les broyer en poudres fines plus connues comme « GTR » (ground tire rubber). Ces dernières peuvent être dispersées dans des polymères thermoplastiques afin d'améliorer certaines de leurs propriétés telles que la résistance aux chocs. Ce travail vise à utiliser le GTR comme agent de renforcement pour renforcer les polymères fragiles tels que le polystyrène (PS). Il est composé de trois parties. Dans la première partie, l’effet de la présence de GTR sur la cinétique de la polymérisation radicalaire du styrène est étudié par DSC. Au cours de la polymérisation du styrène en présence de GTR, le styrène est partiellement homopolymérisé, conduisant à la formation de PS libre, et partiellement greffé sur le GTR, ce qui conduit à un PS greffé sur le GTR. Le peroxyde de benzoyle et le 2,2-azobis (2-méthylbutyronitrile) sont utilisés comme amorceurs de radicaux libres. En général, la présence de GTR montre un effet négatif sur la conversion finale du monomère en polymère. De plus, cela peut avoir un impact positif ou négatif sur le taux de polymérisation. Ces effets peuvent être plus ou moins prononcés, en fonction du type d'amorceur utilisé. Dans la deuxième partie du travail, un modèle mécanistique est développé pour décrire la polymérisation radicalaire du styrène pur dans un réacteur discontinu. Le modèle permet de prédire l'évolution de la conversion totale du monomère et celle des masses molaires moyennes du PS. La validité du modèle est démontrée par la comparaison avec des données expérimentales générées par une série d'analyses DSC ainsi que par des essais dans un réacteur pilote. Subséquemment, ce modèle est modifié pour prendre en compte les réactions se produisant en présence de GTR. La troisième partie du travail porte sur le développement d'une nouvelle méthodologie pour préparer un PS renforcé avec du GTR. L’application de cette méthodologie a démontré que la résistance au choc Charpy (sur éprouvette entaillée) du PS pur peut être augmentée d’un facteur de 2 en ajoutant 50% en poids de GTR. En outre, un mélange PS/GTR contenant 70% en poids de GTR présente une performance similaire à celle d'un vulcanisat d'élastomère thermoplastique et son élongation à la rupture peut atteindre 120%
Recycling of end-of-life tire-derived materials is considered a sustainable approach to managing these wastes. The rubber phase of these tires is considered as a valuable source because it consists of a sulfur-crosslinked reinforced elastomer phase which displays interesting mechanical properties such as high extensibility and elasticity. One of the alternatives for used tire rubber recycling consists in grinding it into fine powders, commercially called ground tire rubber or GTR. The latter can be dispersed in thermoplastic polymers in order to improve some of their properties such as impact strength. This work aims to use GTR as a reinforcing agent to toughen brittle polymers such as polystyrene (PS). It is composed of three parts. In the first part, the effect of the presence of GTR on the kinetics of the free-radical polymerization of styrene is studied by DSC. During the polymerization of styrene in the presence of GTR, styrene is partly homopolymerized, leading to free PS, and partly grafted onto GTR, leading to PS grafted onto GTR. Benzoyl peroxide and 2,2-azobis(2-methylbutyronitrile) are used as free radical initiators. In general, the presence of GTR shows a negative effect on the ultimate monomer conversion to polymer. Moreover, it may have a positive or negative impact on the rate of polymerization. These effects can be more or less pronounced, depending on the type of initiator used. In the second part of the work, a mechanistic model is developed to describe the free-radical polymerization of pure styrene in a batch reactor. The model allows predicting the evolution of the total monomer conversion and that of the average molecular weight of PS. The validity of the model is demonstrated via comparison with experimental data generated through a series of DSC analyses as well as pilot-scale reactor runs. Subsequently, the same model is modified to take into account the reactions occurring in the presence of GTR. The third part of the work addresses the development of a new methodology combining two processes to prepare GTR toughened PS. These processes involve the free-radical polymerization of styrene in the presence of GTR and compounding of the resulting product in a twin-screw extruder. The grafting of styrene onto GTR ensures good interfacial adhesion between PS and GTR and compounding favors fine dispersion of GTR in the PS matrix. Results show that the notched Charpy impact strength of neat PS can be increased by a factor of 2 by adding 50 wt% of GTR. Moreover, a PS/GTR blend containing 70 wt% of GTR displays a performance similar to that of a thermoplastic elastomer vulcanizate (TPV) and its strain at break can reach 120%

De nos jours, la production de pièces en acier par fabrication additive (FA) est un sujet central dans le monde de l’industrie, y compris l’automobile. En effet, les possibilités qu’offrent la fabrication additive sont diverses et nombreuses (allègement, formes complexes, …). Le 100Cr6 est un acier à hautes performances mécaniques, principalement utilisé pour la production de roulements à billes, en raison de son importante dureté et résistance à la fatigue. Une étude de processabilité de l’acier 100Cr6 par fusion selective par laser sur lit de poudre a tout d’abord été réalisée. Après avoir caractérisé les propriétés physiques et chimiques du matériau, des échantillons denses et non fissurés ont pu être produits au travers d’une optimisation paramétrique. Un cycle de post-traitement a pu être défini et des essais de traction plane et de fatigue par flexion rotative ont pu être réalisés.Afin de comprendre et maîtriser le phénomène de fissuration du 100Cr6 lors de son emploi par L-PBF une étude métallurgique approfondie (microdureté, imagerie optique, MEB, DRX, EBSD) a pu être menée. L’influence de l’emploi du plateau chauffant quant à la formation de Bainite et de Martensite et leur impacte sur la fissuration a pu être mis en évidence.Enfin, une étude de recyclabilité de la poudre de 100Cr6 oxydée a pu être réalisée à travers l’utilisation d’une machine de sphéroïdisation par plasma radiofréquence. Un débit d’alimentation de poudre dans le plasma permettant de régénérer les propriétés physiques et rhéologiques de la poudre a pu être défini. Une méthode de nettoyage permettant d’améliorer les propriétés chimiques de la poudre a également été proposé
Nowadays, the production of steel parts by additive manufacturing (AM) is a central topic in the world of industry, including automotive. Indeed, the possibilities offered by additive manufacturing are diverse and numerous (weight reduction, complex shapes, ...). 100Cr6 is a high mechanical performance steel, mainly used for the production of ball bearings, due to its high hardness and fatigue resistance. A processability study of 100Cr6 steel produced by selective laser melting on powder bed was first performed. After having characterized the physical and chemical properties of the material, dense and non-cracked samples were produced through a parametric optimization. A post-treatment cycle was defined and plane tensile tests and rotary bending fatigue tests were performed.In order to understand and control the cracking phenomenon of 100Cr6 when used in L-PBF, a thorough metallurgical study (microhardness, optical imaging, SEM, XRD, EBSD) was conducted. The influence of the use of the heating plate on the formation of Bainite and Martensite and their impact on cracking was highlighted.Finally, a recyclability study of the oxidized 100Cr6 powder was carried out through the use of a radiofrequency plasma spheroidization machine. A powder feed rate in the plasma allowing to regenerate the physical and rheological properties of the powder was defined. A cleaning method to improve the chemical properties of the powder was also proposed

La poudre de polyuréthane à base de déchets de mousse de polyuréthane a des capacités de liant classique sous certaines conditions. Ceci est très intéressant du point de vue écologique car cela permet de rallonger le cycle de vie du polyuréthane et d’économiser le premier substituant de la colle classique qui est produit à partir de 100% de matière première. Le but de cette étude était d’améliorer l’application de la poudre de polyuréthane, comme substituant de la colle pMDI, dans la production des panneaux OSB. Une importante partie de ce travail était de mieux comprendre la réactivation de la poudre de polyuréthane et les conditions nécessaires pour que la poudre puisse fonctionner de façon optimale. Des résultats de recherche ont montré que l’uréthane est dégradé à une température de 165°C en groupements d’isocyanate et de polyols. La formation d’isocyanate à pu être démontrée par plusieurs méthodes. Le savoir a été généré dans des laboratoires et confirmé avec des essais pratiques sur des lignes industrielles. Un des objectifs principaux de ce travail était de baisser la température de décomposition de la poudre de polyuréthane à un niveau suffisamment bas pour que la poudre puisse être utilisée non seulement dans les couches externes mais aussi dans la couche médiane du panneau. Dans la première phase de ce travail la poudre de polyuréthane sans additifs a été analysée. Ensuite une sélection entre différents catalyseurs utilisés dans la production de mousse de polyuréthane a été effectuée. Pour pouvoir quantifier la capacité du catalyseur une machine permettant de produire des disques à base de polyuréthane pur a été développée. Cette machine a fourni la base pour pouvoir sélectionner le catalyseur le plus performant. Ainsi cette machine donne à l’entreprise Mobius Technologies une très bonne et simple solution pour déterminer les propriétés de la poudre de polyuréthane traitée ou non traitée et pour en déterminer la qualité. Enfin, les résultats de la recherche ont pu être mis en application à l’échelle industrielle sur des lignes industrielles d’OSB chez les entreprises Kronoply, Kronofrance et chez un producteur d’outre-mer qui reste anonyme dans ce document pour des raisons de discrétion liée à l’entreprise Mobius Technologies. Il a été possible de baisser la température de décomposition de la poudre jusqu’à 147°C, grâce au catalyseur employé. L’objectif de 120°C comme température de décomposition n’a donc pas été atteint
The polyurethane powder based on recycled material or polyurethane slab stocks shows bonding properties under certain circumstances. This is interesting from the ecological point of view, because the product life cycle of the polyurethane is prolonged. In addition to that the powder can be used as substitute for standard adhesives which are produced on 100% non renewable recourses. The goal of this project was the improvement of the application of polyurethane powder, as substitute of pMDI-adhesives, which are used in the production of OSB boards. One mayor aspect of the study was the understanding of the reactivation of the polyurethane powder and to find out the conditions for an optimized use of the powder. The results of the research demonstrated that at the degradation temperature of about 165°C the urethane bond is decomposed in to isocyanates and polyols, which is already well known in polyurethane chemistry. The reverse reaction to polyurethanes could be proved by several methods. This was than in lab scale and also under industrial conditions. The main objective of the present study was to lower the activation temperature of the polyurethane powder as pMDI adhesive substitute in the core and the surface layer of wood based panels. In the start-up phase the polyurethane powder was used an analysed without any additives. Later on a selection of different typical polyurethane catalysts were used. To quantify the efficiency of different catalysts a special machine was constructed. This new developed machine provided us with the results to select the most performing catalyst. In addition this machine was used as an easy and efficient quality control tool of Mobius Technologies. The results were used to apply the polyurethane powder on industrial production units of Kronoply (Germany), Kronofrance (France) and unstated OSB-producer in overseas. It was possible to lower the activation temperature by the use of a catalyst to about 147°C. The ambitious intent to reach a temperature of 120°C was not achieved