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chaap 1:Matériaux 1.1.Définitions: Un matériau est une substance ou une matière

chaap 1:Matériaux 1.1.Définitions: Un matériau est une substance ou une matière d'origine naturelle ou artificielle, destinée àfabriquer des objets de machines, ou pour la construction de bâtiments, de véhicules... 1.2.Métaux et alliages et leurs désignations : En métallurgie, la désignation des métaux et alliages est la désignation normalisée des matériaux métalliques, à indiquer par exemple sur les dessins de pièces. 1.2.1Alliage : Un alliage est un métal pur dans lequel un ou plusieurs éléments d'addition sont intentionnellement introduits. a.1.Alliage d’aluminiums destinés au corroyage : Il s'agit des alliages destinées à être transformés par déformation (laminage, forgeage, filage etc).  Désignation numérique  Désignation ISO  Désignation alphanumérique Européenne a.2.Alliage d’aluminiums destinés à la fonderie : Il s'agit des alliages destinés à être transformés par moulage (fonderie d'aluminium).  Désignation numérique  Désignation chimique  Ancienne désignation française b. Cuivre et alliages de cuivre :  Cuivres c. Fer et alliages ferreux  Fontes  Aciers d. Zinc et alliages de zinc Exemple : Il est utilisé pour le revêtement, en tôle, ou pour la galvanisation (on recouvre de zinc), et sous forme d’alliage 1.3. Matière plastique : Une matière plastique ou en langage courant un plastique, est un mélange contenant une matière de base (un polymère) qui est susceptible d'être moulé, façonné, en pression, afin de conduire à un semi-produit ou à un objet.général à chaud et sous synthétiques ou artificiels. On peut observer aujourd'hui sur un même matériau des Les matières plastiques couvrent une gamme très étendue de matériaux polymères propriétés qui n'avaient jamais auparavant été réunies, par exemple la transparence et la résistance aux chocs. Généralement, les polymères industriels ne sont pas utilisés à l'état « pur », mais mélangés à des substances miscibles ou non dans la matrice polymère Structure typique d'une formule : matière plastique = polymère(s) brut(s) (résine(s) de base) + charges + plastifiant(s) + additifs. Il existe un grand nombre de matières plastiques ; certaines connaissent un grand succès commercial. Les plastiques se présentent sous de nombreuses formes : pièces moulées par injections, tubes, films, fibres, tissus, mastics, revêtements, etc. Ils sont présents dans de nombreux secteurs, même dans les plus avancés de la technologie. 1.4. Matériaux composite : Un matériau composite est un assemblage d'au moins deux composants non miscibles (mais ayant une forte capacité de pénétration) dont les propriétés se complètent. Le nouveau matériau ainsi constitué, hétérogène, possède des propriétés que les composants seuls ne possèdent pas. Un matériau composite se compose comme suit : matrice + renfort + optionnellement : charge et/ou additif. Exemples : le béton armé = composite béton + armature en acier, ou le composite fibre de verre + résine polyester.En métallurgie, la désignation des métaux et alliages est la désignation normalisée des matériaux métalliques, à indiquer par exemple sur les dessins de pièces. chaap 2: Procédés d’obtention des pièces sans enlèvement de matière 1.Introduction : Les procédés de mise ayant une incidence directe sur les caractéristiques morphologiques et mécaniques des pièces, il est nécessaire de connaître les principes physiques et technologiques de ceux-ci afin de concevoir efficacement nos produits. Le choix d’un procédé de mise en forme est fonction du matériau retenu et des caractéristiques produit. En effet, chaque procédé dépend d’une famille de matériaux et impose ses règles de tracé. De la même manière, les caractéristiques pièces peuvent imposer un procédé. 2. Réalisation par moulage : Le principe de ces procédés est de couler le matériau à l’état liquide ou pâteux dans un moule, et après solidification d’ouvrir ou de détruire le moule afin de récupérer la pièce. On peut mouler tout type de matériaux Les moules peuvent être: Permanent: Dans ce cas le moule est en plusieurs parties et s’ouvre pour libérer la pièce Non permanent: Dans ce cas, le moule est détruit pour récupérer la pièce. Suivant le matériau à mouler et le nombre de pièce souhaité, les moules sont réalisés en silicone, en plâtre, en sable ou en acier. La technique de fonderie est la plus souvent utilisée car elle est non seulement économique mais : • Elle permet de produire des pièces de formes complexes (difficilement réalisables par usinage ou par d'autres procédés). • La série des pièces est identique. • Obtention de pièces massives telles que bâtis, volants etc. Le moulage ou fonderie est un ensemble de procédés qui permet de réaliser des pièces métalliques brutes . le métal en se solidifiant, reproduit les contours et dimensions de l'empreinte du moule . • Dans la spécialisation de la fonderie, on distingue pratiquement les fonderies suivantes : a) Selon la nature des métaux et alliages : • Fonderie de fonte. • Fonderie d'acier. • Fonderie d'aluminium et ses alliages. • Fonderie de cuivre, bronzes, laitons etc... b) Selon l'utilisation - Fonderie d'art. : • Fonderie d'ornement (bijoux). • Fonderie de mécanique industrielle. c) Selon le procédé de moulage : • Moulage en sable (manuel ou mécanique). • Moulage en carapaces. • Moulage à la cire perdue. • Moulage en coquilles (moule permanent) Le choix des procédés de moulage dépend du métal à couler. En général la température de fusion du métal coulé doit- être inférieure à la température de fusion du matériau constituant le moule. 2.1. Moulage en sable : Le moulage en sable consiste à couler le métal en fusion dans l'empreinte du moule en sable, réalisée d'après un modèle ayant la forme de la pièce à obtenir. Le moulage en sable est le procédé Le plus ancien et convient presque pour tous Les métaux et alliages de moulage. Il s'adapte bien aux petites séries de production et surtout pour les pièces de grandes dimensions. Un moule simple est constitué de deux parties : • La partie supérieure. • Et la partie inférieure. 2.2.1. Le sable de moulage : Le sable de moulage doit être infusible (résister à la température de coulée du métal), résistant (Résister à l'érosion du métal liquide) et poreux (ne peut s'opposer au passage des gaz produits au moment de la coulée), et se compose en général : a)de sable quartzeux b) a) de sable quartzeux 3. Le Forgeage : Le forgeage consiste à exercer un effort important sur un lopin de métal chauffé ou non pour le contraindre à prendre la forme désirée. On distingue plusieurs techniques : estampage, matriçage, extrusion, laminage, forgeage libre. Le principal avantage du forgeage sur les autres techniques est d’améliorer les caractéristiques mécaniques du métal mis en œuvre. En effet, sous l’effet de la pression, les particules de métal vont se déformer et les « grains » de matière vont s’orienter suivant certaines directions. Il en résulte un fibrage de la pièce forgée, qui aura donc de meilleures caractéristiques dans ces directions, notamment une meilleure tenue en fatigue 4. Estampage- Matriçage : Le lopin de matière chauffé est placé sur une matrice, puis soumis à une pression importante pour le contraindre à prendre la forme souhaitée. Selon les cas (matière, forme, qualité souhaitée), l’opération peut se dérouler en 2 ou 3 phases 5. Laminage Le laminage : consiste à réduire progressivement l’épaisseur d’un bloc de métal chauffé en le faisant passer entre deux rouleaux. Suivant les profils à réaliser le métal chauffé va passer dans une série de plusieurs laminoirs (jusqu’à plus de 30) dans lesquels la section va être progressivement réduite, et la vitesse accélérée (jusqu’à plus de 100m/s en sortie). Cette technique est utilisée pour la réalisation de tôles, poutrelles et fils en très grande quantité. Autres méthodes D’autres méthodes existent pour le formage à chaud ou à froid : filage, tréfilage, extrusion. Ces procédés sont réservés à de la production en très grande série. chaap 3: Procédés d’obtention des pièces par enlèvement de matière 3.1. Définition : L'usinage appartient à l'ensemble des Procédés d'obtention de pièces par Enlèvement de matière dans lequel on trouve trois familles de procédés : • Procédés d'enlèvement de matière par électroérosion • Procédés d'enlèvement de matière par abrasion • Procédés d'enlèvement de matière par usinage La formation du copeau a généré la science qui permet d'optimiser les conditions de l'usinage . 3.2. Génération de surface : Usiner c'est générer une (des) surface(s). Géométriquement, on peut générer des surfaces en utilisant 2 lignes formatrices : Génératrice (G) Elle est mobile Lignes formatrices Directrice (D) Elle est fixe 3.3.types de travail de génération : a.Travail de forme : La forme de la génératrice de la surface correspond à la forme de l’arête coupante de l’outil. b.Travail d’enveloppe : La forme de la génératrice de la surface correspond à l’enveloppe des positions successives de l’outil (c’est à dire le mouvement d’avance) 3.3. Les machines Elles sont caractérisées par leur cinématique, c'est-à-dire les différents mouvements relatifs outil/pièce possibles. Le mouvement de coupe (de rotation) est donné par la broche, à l'outil sur les fraiseuses ou centres d'usinage, à la pièce sur les tours. Les autres mouvements peuvent être donnés soit à l'outil, soit à la pièce. Les axes conventionnels • Axe Z : Axe de rotation de la broche • Axe X : Axe de plus grande uploads/s3/ chaap-1.pdf