Essai


M. C.
Ce fichier d'apprentissage aborde les procédés de fabrication des matériaux composites et thermoplastiques, en se concentrant sur des techniques comme le moulage, l'injection, et la pultrusion. Il couvre les aspects techniques tels que la manipulation des fibres, la gestion de la température, et l'optimisation de la pression pour obtenir des pièces de haute résistance et de formes complexes. Ce fichier d'apprentissage est particulièrement utile pour les étudiants en ingénierie ou en sciences des matériaux, car il fournit des connaissances détaillées sur les procédés de fabrication avancés et leurs applications pratiques.
Cartes-fiches
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Utilisateurs
3
Langue
Français
Catégorie
Technique
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
19.10.2023 / 08.01.2024

Cartes-fiches

Quelles sont les 3 grandes catégories de polymère?

Les thermoplastiques, 

Les thermodurcissables 

Les élastomères

Comment est la structure des thermoplastiques?

Structure linéaire ou ramifiée (liaisons covalentes 2D)

Les thermoplastiques et thermodurcissables sont-ils fusibles?

Les thermoplastiques sont fusibles

Les thermodurcissables sont infusibles après polymérisation

Comment est la structure des thermodurcissables?

Structure réticulées (liaisons covalentes 3D)

Pourquoi travaille-t-on avec des granulés ou de la poudre pour fabriquer le plastique? 

Parce que le plastique a une très mauvaise conductibilité thermique. Avec la poudre ou les granulés, cela permet d'augmenter les surfaces d'échange et donc de faciliter le chauffage

Quelle est la différence entre les thermodurcissables et les thermoplastiques lorsqu'il durcisse après moulage?

Les thermodurcissables durcissent par réaction chimique alors que les thermoplastiques durcissent par simple refroidissement

Qu'est ce qu'un extrudat?

C'est une pièce qui a déjà été mise en forme par un premier procédé et dont on profite de l'état visqueux pour lui en faire subir un deuxième

La mise en forme des polymères est-elle plus facile que celles des métaux? Pourquoi?

Oui. Pour deux raisons :

-En effet, les polymères fondent ou polymérisent à plus basse température (100 à 300°C). 

-Leur masse volumique étant beaucoup plus faible, c'est plus facile de les déplacer et cela demande des efforts (puissance) plus faibles

Quelle condition doit être favorisée afin d'obtenir des grandes cadences de production pour les polymères? Pourquoi?

Une faible épaisseur. En effet, étant donné le caractère isolant thermique des polymères, de grosses épaisseurs prendraient trop de temps à refroidir.

Quelles sont les types de pièces produites en discontinu et quels sont les procédés correspondants? 

Pièces pleines :

- Injection

-Thermoformage

-Estampage

 

Pièces creuses : 

-Injection soufflage

-Extrusion soufflage

-Rotomoulage

Quelle le terme correcte pour la machine à injection des thermoplastiques?

Presse à injection

(+ savoir compléter les shémas slide 10 et 11 chapitre 1)

Lors de l'injection des thermoplastiques, on récupère des déchets de fabrication. Sont-ils recyclés? Quel en est le montant? Pourquoi?

Après injection, jusqu'à 30% des déchets de fabrication sont rebroyés. 

On ne peut rebroyer 100% des déchets car le plastique subit du vieillissement. Ainsi, on ne peut remettre 100% du plastique vieilli, il faut remettre de "la chaire fraiche".

La presse à injection est constituée de 3 unités, quelles sont-elles et à quoi servent-elles? Décris les.

-Unité de plastification :

Plastification du polymère avec chauffage par conduction et cisaillement par vis mélangeuse -> rend la matière plastique fluide

-Unité d'injection :

Permet d'envoyer la matière fluide dans le moule

-Unité de fermeture du moule :

maintient l'outillage fermé pendant le temps d'injection et le temps de solidfication

Pourquoi lors du cycle d'injection on sépare la vis du moule? 

Car le moule est plus froid que la vie -> cela pourrait engendrer un durcissement de la matière au niveau de l'injecteur et donc des bouchons

(+ savoir expliquer le cycle d'injection slide 15 chapitre 1)

Comment appelle-t-on l'extrudat utilisé en injection soufflage? 

Une préforme

Explique le procédé d'injection soufflage

voir slide 20 chapitre 1

L'injection se fait elle pour les thermoplastique ou thermodurcissable?

thermoplastiques

En quoi la variante "injection-étirage-soufflage" des thermoplastiques se démarque-t-elle de l'injection par soufflage simple ?

Cette technique se distingue par l'étirage biaxial de la matière ce qui nous permet de bénéficier d'une meilleure orientation des macromolécules dans les directions d'utilisation de la matière. En effet, le soufflage oriente les macromolécule de manière circonférentielle alors que l'étirage les oriente axialement

Définis les 3 types d'injection multiphasée.

- Juxtaposition de zones de couleurs différentes

- Association d'une matière intérieure recouverte d'une ou plusieurs matière(s) en surface : "sandwich"

- Pièces creuses moulées avec l'assistance d'un gaz comme 2éme phase

Quelles sont les 2 catégories principales pour l'injection multimatière? 

Injection simultanée et injection séquencée

Quels sont les deux points d'attention lors de l'injection multimatière des thermoplastiques? 

La compatibilité entre les deux matières passant par leur température d'injection et leur viscosité

Explique l'injection multimatière simultanée des thermoplastique

Injection simultanées des deux matières à travers 2 fourreaux d'injection dans un seul moule

Explique l'injection multimatière séquencielle

Soit les 2 phases sont injectées décalées dans le temps,

Soit il s'agit de surmoulage : injection de la pièce dans un moule dans lequel se trouvent des vides obtenus soit par rétractation d'une partie du moule soit par transfert de la pièce dans une autre empreinte

Qu'est ce que l'IAG?

Injection assistée par le gaz

Quels sont les avantages de l'IAG? 

L'IAG est l'injection assistée par le gaz. 

Avantages : 

-Pièces partiellement creuses (gain en masse et en matière)

-> Réduction de masse -> Réduction du temps de refroidissement

-Meilleur maintien en pression (réduction des retassures)

-Simplification des nervures, meilleure rigidité (v slide 34 chpt 1)

-Simplifaction des moules par suppression éventuelle de certains tiroirs

Que peut-on produire comme pièce de manière continue et quels sont les procédés correspondant (thermoplastique)?

 

Pièces longues (tubes, profilés, cables) : 

-Extrusion de tubes et profilés

-Extrusion gainage

Pièces plates - films :

-Extrusion gonflage

-Extrusion en filière plate

Pièces plates - feuilles et plaques :

-Extrusion-Calandrage

-Calandrage

-

La presque totalité des thermoplastiques est au moins extrudée une fois. A quel moment? Explique

Lors de la fabrication des granulés. En effet, les granulés sont fabriqués par grande feuille par extrusion qui sont ensuite cassées pour former les granuler

Comment sont fabriqués les granulés de thermoplastique? 

Les granulés sont fabriqués par grande feuille par extrusion qui sont ensuite cassées pour former les granuler

Pourquoi la vis d'extrusion est de plus en plus serrée quand on se rapproche de l'éjection du thermoplastique? 

Le taraud de la vis est de plus en plus serré afin que la matière soit de plus en plus confinée et donc que la pression augmente. Cette pression est nécessaire à l'ejéction hors de la vis de la matière visqueuse car celle-ci n'est pas éjectée sous pression comme pour l'injection mais ne subit qu'une rotation

Une fois sortie de l'extrudeuse, la matière thermoplastique est calibrée, refroidie, passe dans un système d'alignement et est tirée. Comment est la vitesse dans la tireuse et pourquoi? 

la vitesse de la tireuse est plus importante que celle dans l'extrudeuse pour faire en sorte de tirer la matière en orientant les macromolécules toutes dans le même sens ce qui améliore les propriétés mécaniques

Explique ce qui se passe après l'extrudeuse pour la matière thermoplastique.

v. slide 39 cours 1

Explique les trois rôles de l'extrudeuse pour les thermoplastiques

L'extrudeuse....

- trasnporte la matière

- la plastifie par malaxage et par chaleur apportée par l'extérieur 

- augmente sa pression, homogénéise la matière et la force à passet dans la filière

Qu'est ce que le poiçon ? 

Le poiçon est la forme intérieur qu'on insère dans une filière (slide 44 et 45 cours 1)

Comment s'appelle la partie qui positionne le poiçon?

L'entretoise porte-poiçon

Donne une application de l'extrusion de thermoplastique avec poiçon.

Fabrication de tubes

Qu'utilise-t-on comme filière pour l'extrusion gainage? 

Une filière en tête d'équerre

Explique l'extrusion gainage

v. slide 48 cours 1

Donne une application de l'extrusion gainage

le gainage de fils métalliques (câble électrique)

Pour les filières tête d'équerre, où se trouve la vis d'extrusion? 

A la verticale au dessus de la filière

Explique la co-extrusion pour les thermoplastiques.

On extrude plusieurs matière simultanément qui se soudent à la solidification. (v. side 49 cours1)

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