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.
Karten
256
Lernende
3
Sprache
Französisch
Kategorie
Technik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
19.10.2023 / 08.01.2024

Lernkarten

Comment agit le retrait en fonction de la géométrie des parois ?

Le retrait décolle des parois convexes mais serre les parois concaves.

Qu'est ce qui joue sur le retrait ? 

Les charges, additifs et renforts 

le maintien en pression compense partiellement le retrait

la géométrie des parois (concaves ou convexes)

Quelle est la forme idéale pour un font de pièce ? 

Il est préférable d'avoir un fond bombé plutot que plat car un fond plat engendrera une déformation par retrait.

v slide 34 cours 3

Quelle est la solution contre les lignes de soudure ?

Jouer sur la position du seuil d'injection qui doit être étudiée grâce à des logiciels de simulation : 

- soit déplacer le seuil d'injection de sorte que la ligne de soudure se fasse sur une partie de la pièce ne nécessitant pas une bonne résistance mécanique

- soit limiter le nombre de seuil d'injection car plusieurs seuils d'injection implique inévitablement des lignes de soudure.

Quel est l'effet Diesel lors du moulage par injection ? 

En fonction de l'écoulement de la matière, certaines portions d'air peuvent se trouver très comprimées par celle ci à haute pression et provoquer des explosions. C'est ce qu'on appelle l'effet Diesel. 

v slide 35 cours 3

V. le schéma slide 36 cours 3 et dire ce qui pose problème vis-à-vis de l'injection.

Il est impossible de mettre le seuiil d'injection sur un point de la barre de clipsage pour éviter la soudure à cet endroit étant donné que la paroi de la barre de clipsage est trop fine pour assurer une répartition de la matière correcte -> automatiquement une ligne de soudure sur cettte barre qui est pourtant l'élément le plus sollicité mécaniquement parlant.

Quelle est la solution pour éviter l'effet Diesel ?

Ajouter un évent au moule

Quel est le problème des évents dans les moules à injection? Comment y remédier ?

La matière a tendence à s'y loger et cela engendre des défauts sur la pièce. Pour y remédier, il faut designer le moule de manière à ce que la matière n'ait plus assez d'élan, de pression ou de matière qui la pousse pour qu'elle ne puisse pas se loger dans l'évent

Savoir appliquer la règle des épaisseurs à variation lente et à épaisseur constante 

slides 40 et 41 cours 3

Quel est le rôle des nervures?

Donner de la rigidité aux zones de faible épaisseur 

Quel défaut engendre les nervures d'épaisseurs importante?

Des retassures (v slide 43 cours 3)

Comment éviter les retassures engendrées par les nervures ?

Réduire l'épaisseur des nervures.

Peut-on mettre des nervures en face à face ?

Lors du refroidissement elles tirent l'une l'autre sur la matière mais de manière opposée cela cause donc des retassures

Quelle est la règle de design fondamentale concernant les angles ?

Pas d'angles vifs -> que des angles arrondis 

Les angles vifs engendrent des concentrations de contraintes, une difficulté au niveau de la fabrication du moule (par exemple si on veut un angle vif intérieur, il faudra usiner le moule avec un outil de rayon nul -> impossible) et défavorables pour l'écoulement de la matière.

Qu'est ce qu'un insert métallique ?

Les inserts métalliques sont des éléments de fixation filetés qui sont insérés dans un trou afin de fournir à la pièce un éventuel lien par vissage.

Par exemple, en impression 3D cela évite de devoir faire l'écrou, il ne faut que prévoir le trou

Quelle exception peut -on faire à la règle "éviter le plus possible les contre dépouille"?

Exception pour le plastique souple

Qu'est ce que la texturation?

La texturation est le fait de venir graver de fines gravures dans le moule pour fournir une texture à la surface (exmple slide 54 cours 3)

Cite les types d'assemblages ainsi que leur compatibilités avec les thermodurcissables et thermoplastiques.

Assemblage démontable : 

- vissage (TP et TD)

-Encliquetage (TP seulement car TD manquent de souplesse)

Assemblage indémontable :

- collage (TD et certains TP)

- soudage (TP uniquement car TD ne sont pas fusibles)

- rivetage (TP surtout)

Cite un type de polymère qui est quasi impossible à assembler par collage.

le teflon (PTFE)

Explique le procédé de collage.

Il faut commencer par préparer les pièces en les dégraissant, les ponçant,...

Il faut ensuite procéder à l'assemblage en répartissant l'adhésif sur la surface et en exerçant une pression.

De quoi est fonction la qualité d'une soudure de thermoplastiques?

De la température et de la pression de serrage

Explique le principe physique de la soudure de deux thermoplastiques.

Si deux pièces en thermoplastiques sont chauffées et serrées l'une contre l'autre, les macromolécules vont s'enchevêtrer et être soudée après refroidissement.

Comment l'apport de chaleur pour la soudure de deux thermoplastiques peut-elle se faire?

Par transfert de chaleur ou pas génération d'énergie (frottement, induction, ultrasons,...)

A quoi faut-il faire attention lors du design d'un assemblage par encliquetage ?

Il faut créer une souplesse au niveau de la partie à encliqueter. (v slide 65 cours 3)

 

Les essais utiles au dimensionnement des pièces injectées sont triés en deux catégories. Quelles sont-elles et quels sont les essais qui leur correspondent ?

Comportement à court terme : 

- essaie de traction 

- essaie de compression 

- essai de flexion

- essai de choc

Comportemnt à long terme :

- essaie de fluage 

essaie de relaxation

De quoi est fonction la hauteur d'encliquetage ? Comment la déterminer ?

La hauteur d'encliquetage est la hauteur de la partie qu'on cliquete dans l'autre pièce. Elle est fonction de la déformation admissible par le matériau au montage.

Il existe un tableau renseignant la hauteur d'encliquetage en fonction de la déformation admissible par le matériau, de la section et des dimensions (v slide 72 cours 3)

Quelle(s) force(s) doit on déterminer pour un assemblage par encliquetage ?  Comment la ou les déterminer ?

La force d'asssemblage F1 et la force d'assemblage F2.

Elles sont déterminées via une relation prenant en compte la géométrie, le moment d'inertie, le module d'Young et le coefficient de frottement.

(savoir identifier chaque terme de la formule se trouvent à la slide 73 du cours 3)

Quelle est la démarche pour designer un assemblage par encliquetage?

slide 74 75 et 76 cours 3

Quelles sont les forces à déterminer lors du design d'un assemblage cylindrique ? Comment les déterminer ?

La force d'assemblage F1 et la force de retenue F2. 

Pour les déterminer, il existe une relation prenant en compte la géométrie, la pression d'assemblage, le module de Young et le coefficient de forme.

(savoir identifier chaque terme de la formule se trouvant au slide 78 du cours 3)

A quoi correspond le cas où alpha1 est égal à alpha2 dans un assemblage cylindrique ? 

On se retrouve avec un assemblage spérique et donc F1=F2 (slide 80 cours 3)

Quelle est la particularité d'un assemblage spéhrique par rapport à un assemblage cylindrique ?

alpha1=alpha2 et F1=F2

Comment détermine-t-on l'angle d'assemblage dans un assemblage spérique ?

Il existe une relation entre l'angle d'assemblage et la déformation dont les valeurs sont reprises dans un tableau (slide 82 cours 3)

Comment dimensionner un assemblage sphérique (méthode)?

v slide 83, 84 et 85 cours 3

Une fois qu'un matériau est dur, que n'est il pas ?

tenace

Une fois qu'un matériau est tenace, que n'est il pas ?

dur

Quelles sont les deux propriétés que des outils de coupe doivent avoir ? En quoi est-ce un problème?

Les outils de coupe doivent, dans l'idéal, dure et tenace. C'est un problème car un matériau est soit tenace soit dure

De quoi dépendent les propriétés des composites ?

De la nature du renfort (fibres + agencement de celles-ci)

Des caractéristiques de la matrice 

De la compatibilité matrice-fibre (par exemple, lors d'un essaie de traction, les firbres ne doivent surtout pas glisser sur la matrice)

Quelle est la fnction du renfort dans un matériau composite?

Il a une fonction de résistance mécanique

Quel est le rôle de la matrice dans les matériaux composites?

Donner la forme de la pièce 

Transférer et répartir les contraintes entre les fibres 

Protéger les firbres des agressions extérieures

Quel est l'intérêt de la forme des fibres composant les composites ? 

La résistance à la rutpure n'est pas une propriété intrinsèque du matériau mais dépend des défauts présents à la surface ou dans le volume de la pièce.

Par exemple, un arbre résistera moins bien à la rupture si il a plus de défauts. Or, plus il sera gros, plus il y a aura de chances qu'il y ait de défauts. Les fibres étant très fines, celles-ci présentent une excellente résistance à la rutpure.

(v graphique slide 7 cours 4)

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