Mise en forme des matériaux et procédés innovants
MTX115
Objectifs pédagogiques :
Préciser du point de vue des matériaux les notions de base sur les procédés et leurs effets sur les propriétés des produits et sur l'aptitude à la mise en forme des matériaux métalliques.
Connaître les grandeurs rhéologiques de base et les outils de caractérisation de la rhéologie des polymères (état fondu, état solide), savoir les utiliser pour analyser la structure des polymères.
Comprendre les liens existants entre ces paramètres et le comportement à la mise en œuvre ou les propriétés d'usage des polymères.
Appréhender les phénomènes rhéologiques et thermiques mis en jeu dans les principaux procédés de mise en œuvre des polymères.
Public et conditions d'accès :
Niveau bac+2 scientifique ou technique.
Connaissances en métallurgie de base (constitution et propriétés des alliages métalliques).
Connaissances des grandes familles des polymères industriels, de leur chimie et de leur physico-chimie de base.
Il est fortement conseillé d'avoir préalablement validé les UE UTC405 et MPL114.
Compétences :
Capacité à justifier et à choisir un couple procédé - matériau lors de la conception des produits.
Savoir analyser les effets des conditions de mise en œuvre sur les propriétés des produits obtenus.
Compréhension des problèmes rencontrés lors de la mise en œuvre.
Méthodes de validation :
Examen final et session de rattrapage
Contenu de la formation :
1. Mise en forme des matériaux métalliques entre l'élaboration du métal et la fourniture du produit ou demi-produit :
- Mise en forme par moulage (Lois de la solidification, Solidification dirigée,
Structures de solidification, Défauts de fonderie, Procédés de moulage)
- Mise en forme par déformation plastique (Procédés de formage : Laminage - filage - Emboutissage - Estampage – Forgeage, Critères de formage)
- Métallurgie des poudres (Procédés et propriétés des produits)
2. Mise en œuvre des polymères :
- Les domaines d'application et les procédés de mise en œuvre des grands
polymères industriels.
- Écoulements isothermes, effets de la température et de la pression, relation
avec la structure moléculaire.
- Les caractéristiques viscoélastiques linéaires des polymères à l'état solide et à
l'état fondu (fluage, recouvrance et relaxation).
- Réseaux réticulés et caractérisation de la réticulation par les méthodes
rhéologiques.
- La viscoélasticité non linéaire.
- La viscosité élongationnelle : nature du concept, caractérisation, relation avec la
stabilité des processus d'étirage.
- Rhéologie et procédés de mise en œuvre des polymères par extrusion, injection,
thermoformage. Contrôle des paramètres de la mise en œuvre.
Bibliographie :
- W.H. Hosford and R.M. Cadell: mechanics and metallurgy, Cambridge University Press. 2007
- F. Moussy et al.: Physique et mécanique de la mise en forme des métaux – ed. Presses du CNRS : IRSID. 1990
- M. Ashby: Choix des matériaux en conception mécanique, éd. Dunod. 2000
- Ouvrage collectif: Conception des pièces moulées - ed. AFNOR
- P. Avenas, J-F. Agassant, J-P. Sergent: La mise en forme des matières plastiques. Techniques et documentation
- J. Ferguson, Z. Kemblowski: Applied fluid rheology. Ed Elsevier applied science.
- C. G'Sell, J-M. Haudin: Introduction à la mécanique des polymères, INPL
- C. Macosko: Rheology: principles, measurements and applications
- R. Deterre: Injection des polymères : simulation, optimisation et conception
Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :
- CYC9300A : Diplôme d'ingénieur Spécialité Matériaux
