Les revêtements de sol sont quotidiennement soumis à diverses sollicitations mécaniques : marche, glissement de chaises, indentation par des pieds de meubles, nettoyage etc. Toutes ces sollicitations sont susceptibles de provoquer l'usure du produit, et donc de dégrader son aspect visuel. Un mécanisme d'usure particulièrement sévère est la rayure, c'est l'objet de ce travail.

L'enjeu scientifique est d'identifier les types de rayures ayant un fort impact visuel et de les prévenir. Le but final est d'optimiser le matériau afin d'augmenter sa résistance à la rayure.

Les tests de rayure ont été faits sur un matériau composé d'un substrat en PVC plastifié recouvert d'un vernis anti rayure en polyuréthane et les endommagements sont observés in situ grâce à un microscope couplé à une caméra.

Selon les conditions dans lesquelles est effectué l'essai de rayure (géométrie de l'indenteur, force normale, température...) on observe différents régimes de déformation (élastique, élasto plastique, plastique) et 3 différents mécanismes de rupture du polyuréthane :

- Fissure orientées à 45°, à l'arrière de l'indenteur.

- Déchirement sous l'indenteur, parallèlement à la direction de rayure.

- Délamination et écaillage à l'avant de l'indenteur.

Ces différents types de rayures n'ont pas la même influence optique : une rayure fine et ductile est quasiment invisible à l'œil nu, même avec des fissures à 45°, alors qu'une rayure avec délamination et écaillage est très visible à cause du blanchiment du matériau.

De par le grand nombre de facteurs qui rentrent en compte, l'interprétation mécanique de ces essais expérimentaux reste difficile. Un modèle numérique de cet essai de rayure a été développé afin de préciser localement les conditions mécaniques conduisant aux différents types de rayure et étudier les pistes d'amélioration du matériau (rhéologie et structure).