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Site: http://genie.industriel.iaa.free.fr LES MATERIAUX EN IAA I. Critère de ch

Site: http://genie.industriel.iaa.free.fr LES MATERIAUX EN IAA I. Critère de choix En fonction de l’utilisation envisagée, les matériaux doivent présenter certaines des qualités suivantes : Résistance aux contraintes mécanique (Pression, cisaillement..) Résistance aux contraintes thermiques (variation température) Conductivité thermique (+ ou -) Facilité d’usinage Coût minimum Aptitude au contact avec produits alimentaires (liste positive…) Matériaux présentant toutes ces caractéristiques simultanément-- impossible combinaison : multicouche (boite de conserve, sac en papier alimentaire) II. Métaux et alliages a) fer, acier, fonte : Fer + aciers ordinaires (-de 1,7% de Carbone) attaqué par l’air humide et par les acides Fonte (+ riche en Carbone), s’oxyde moins rapidement. Utilisée pour pièces moulées (carter de pompe, de compresseurs…) b) les aciers inoxydables Ordinaires : Fe+Ni+Cr : rouille difficilement ; attaqués par acides + produits chlorés Inox 304 Z6 CN 18-09 (Afnor) Inox 304 L ou Z2 CN18-10. L= low (basse teneur en C) résiste mieux à la corrosion. c) Les acier Inox à haute teneur en Ni et Cr Ajout d’autres additifs : Mo, Si, Cu, Al Bonne tenue aux acides et à la corrosion Inox 316 L III. Métaux non ferreux-alliages Cuivre : façonnage facile – bonne Conductivité thermique – contact alimentaire Aluminum : léger – résistant à température élevée - bonne Conductivité thermique, très utilisé en iaa car les produits issu de son attaque ne sont pas toxiques. Se recouvre d’oxyde d’aluminium (très résistant à la corrosion) Nickel : utilisé en Iaa – bonne résistance à la corosion + Chlore +Produits de nettoyage. Utilisé pour faire des résistances chauffantes. Ses alliages sont sensibles à la corrosion. Bronze (Cu+ Sn) : Pas apte au contact alimentaire mais utilisé pour partie externe (vanne, pièces moteurs) Laiton : (Cu+Zn) : résiste mal à la corrosion. Remplacé par alliages légers. G.I. D4.43/Chapitre 1 materiaux iaa Cours de Richard MATHIEU 1 Site: http://genie.industriel.iaa.free.fr III. La corrosion a) ses formes Oxydation des métaux et alliages par : O2 de l’air ou dissout dans l’eau H2O Oxydant chimique Si oxydant est gazeux -> Corrosion par voie sèche Si l’oxydant est auqeux -> Corrosion par voie humide (le + réquent) Plusieurs type de corrosions : - Générale : sur tout la surface - Par crevasse (zone de stagnation)->rinçage et nettoyage fréquent des matériels - Piqûre : altération du film protecteur (vernis, peintures, oxyde) - Par érosion d’un métal (particules dans un liquide/ cavitation) - Fissurante : action mécanique + action d’un oxydant b) prévention corrosion par effet de pile : éviter d’employer des métaux avec des potentiels rédox trop différents ou bien les séparer par des joints isolants Protection par des revêtements - Peintures contre la corrosion atmosphérique - Vernis contre la corrosion de contact - Film d’oxyde (ex : Al) - Passivation : ajout dans la solution d’un inhibiteur de corrosion qui réagit avec le métal-> formation d’un film homogène insoluble (phosphate de sodium dans l’eau des chaudières pour former phosphate de fer) IV. Matériaux non métalliques a) verre, émail, céramiques Verre : - faible résistance (pyrex a une résistance médiocre aux chocs thermiques - mauvaise conductibilité thermique (calorifugeage en laine de verre) - inattaquable par la plupart des produits Email : - utilisé en mince couche déposée sur la fonte ou la tôle (ustensiles, réservoirs) - s’ébrèche facilement Matériaux céramiques - grès et porcelaine (vaisselle) - briques réfractaires (fours) G.I. D4.43/Chapitre 1 materiaux iaa Cours de Richard MATHIEU 2 Site: http://genie.industriel.iaa.free.fr c) Matériaux organiques : constituant de la matière plastique Beaucoup de matières plastiques ne le sont pas à température ambiante ou à haute température. Polyethylène e polypropylène - emballage / isolants Polychlorure de vinyle (PVC-PCV-CPV) - Rigide ou plastique - Cuves, tuyauterie, emballages, gaines électriques Polystyrène - joints - emballages, - isolant (polystyrène expansé) Polymétacrilate de méthyle (plexiglas) - Remplace le verre pour de nombreux usages Polyester, Polyamides, polyacrylonitrile, polypropylène, cellulose - En fibre pour tissus de filtration - Armée de fibres de verre pour des cuves - En film pour l’emballage Polyuréthane - vernis contre corrosion - isolant cellulaire (mousse) Bois - tonneaux et foudres Polytétrafluoroéthylène – PTFE (Téflon) et Polytrifluoroéthylène - Excellente résistance chimique - Résistance aux contraintes thermiques - Aptes au contact alimentaire et à la stérilisation - Coûteux mais intéressants pour : vannes, clapets, revêtements antiadhésif, isolant électrique Elastomères - polymères organiques naturels ou synthétiques aux propriétés mécaniques semblables à celle du caoutchouc (joints en iaa) - Néoprène : Bonne résistance mécanique, chimique, thermique - Nitrile ou B.B.R : bonne résistance aux huiles et graisses (jusqu’à 95°C) - Viton ou F.P.M : bonne résistance à la chaleur (200°C) médiocre pour la vapeur. - Ethylène-propylène EPDM : bonne tenue vapeur et froid mais pas aux huiles et graisses. Apte contact alimentaire Résines organosiliciliques (Silicon, Rhodorsil, Silastic) - Souples , bonne résistance mécanique et à la chaleur exceptionnelle. Limitée à la vapeur, à l’eau chaude, acides base. - Membranes pour pompes, joints, isolants résistances chauffantes, huiles lubrifiantes à faible tension de vapeur Référentiel de choix pour IAA : tableau FDA G.I. D4.43/Chapitre 1 materiaux iaa Cours de Richard MATHIEU 3 uploads/Industriel/ d4-43-ch1-materiaux-iaa.pdf