Fabrication mécanique [ LMECA1451 ]

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• Le moulage des métaux
• Les procédés d'usinage
• L'extrusion et le moulage des polymères
• Les matériaux composites à base polymère
• La métallurgie des poudres
• Les procédés de corroyage
   - extrusion, étirage et tréfilage de produits longs
   - laminage, pliage et emboutissage de produits plats
   - forgeage 

• L'écrouissage et les traitements de surface
• Les procédés d'assemblage

Eu égard au référentiel AA du programme "Master ingénieur civil mécaniciens", ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

• AA1.1, AA1.2, AA1.3
• AA2.1, AA2.2, AA2.3, AA2.4
• AA3.1
• AA5.4
• AA6.1, AA6.2, AA6.3

Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable :

• d'identifier et de justifier le choix d'un procédé pour la fabrication d'objets courants.
• d'expliquer, sur base d'une connaissance des processus physiques sous-jacents, l'influence de chaque procédé de fabrication sur les propriétés mécaniques du produit fini.
• d'expliquer les enjeux majeurs de chaque procédé de fabrication et les solutions technologiques existantes.

Au terme du cours, l'étudiant aura en outre une première expérience

• de l'usinage sur machine outil au sein d'un atelier de fabrication mécanique,
• des techniques de caractérisation de la raideur, de l'écrouissage, de la dureté et de la ténacité utilisées dans un laboratoire d'essais mécaniques.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Evaluation de la participation aux laboratoires (15%) et examen écrit évaluant les acquis d'apprentissage (85%).

• cours magistraux (introduits sur base de problèmes concrets),
• syllabus écrit par les enseignants,
• séances d'exercices,
• laboratoires en groupes de 3 ou 6 étudiants,
• vidéos présentant les procédés de fabrication qui ne sont pas présentés en laboratoire.

Notions de base en mécanique des solides

- Les processus physiques donnant lieux à la déformation
- La description mathématique des déformations et contraintes
- Les lois de comportement
- Les processus menant à la défaillance

Bases physiques de la résistance mécanique des métaux

- Structure cristalline des métaux
- Défauts du réseau cristallin
- Taille de grain, texture, restauration et recristallisation
- Durcissement des alliages
- Synthèse

Les procédés de moulage des métaux

- Physique du procédé
- Questions posées lors de la mise en oeuvre
- Solutions technologiques

Les procédés d'usinage

- Mécanique de la coupe
- Conditions de coupe
- Classification des procédés et machines d'usinage

Assemblages métalliques

- Le soudage
- Le collage

La mise en forme des métaux par corroyage

- Le forgeage
- L'extrusion et le tréfilage de produits longs
- Le laminage de produits plats
- Procédés secondaires de mise en forme des produits plats

Traitements de surface et revêtements

- Traitements mécaniques des surfaces
- Trempage à chaud
- Le revêtement de surface
- Electrodéposition
- Traitement de conversion
- Dépôt en phase vapeur
- Traitement de diffusion

La mise en forme des polymères

- Physique des polymères
- Extrusion des thermoplastiques et élastomères
- Le moulage des thermodurcissants
- Les composites à matrice polymère

Frittage et fabrication additive

- Métallurgie des poudres
- Fabrication de pièces céramiques par frittage de poudre
- Fabrication additive

Syllabus écrit en français par les enseignants.

Deux références utiles (pas obligatoires):

• M.P. Groover. Fundamentals of Modern Manufacturing, Materials, Processes, and Systems, 3rd edition. Wiley, 2007, USA.
• S. Kalpakjian, S.R. Schmid. Manufacturing Engineering and Technology, 6th edition. Pearson, 2010, Singapour.