Matériaux pour le bureau d'études

Données Générales
Programme Académique	Formation ECAM Arts & Métiers			:
Type d'EC	Cours
Cours : 38h00 TP : 12h00 Durée totale : 70h00	Statut : Obligatoire	Période : SEMESTRE 6	Langue d'enseignement : Français

Acquis d'apprentissage
- Être capable d'élaborer un cahier des charges matériaux pour une application donnée : Donner des clés pour être capable de choisir un matériau, les procédés et les traitements éventuellement associés pour une application donnée - Connaître les différents types de traitements sur les matériaux métalliques (traitements thermiques, traitements de surface) : adapter les propriétés des matériaux aux applications , être capable de choisir un traitement thermique adapté et de dialoguer avec l'atelier de traitement thermique - Connaître les grandes propriétés des matériaux composites et savoir les utiliser à bon escient - Comprendre les effets de l'environnement et du temps sur les matériaux pour être capable de prendre en compte la durabilité des matériaux lors de la conception - Savoir intégrer la fin de vie des pièces et le cycle de vie dans une démarche de conception

Acquis d'apprentissage

- Être capable d'élaborer un cahier des charges matériaux pour une application donnée : Donner des clés pour être capable de choisir un matériau, les procédés et les traitements éventuellement associés pour une application donnée
- Connaître les différents types de traitements sur les matériaux métalliques (traitements thermiques, traitements de surface) : adapter les propriétés des matériaux aux applications , être capable de choisir un traitement thermique adapté et de dialoguer avec l'atelier de traitement thermique
- Connaître les grandes propriétés des matériaux composites et savoir les utiliser à bon escient
- Comprendre les effets de l'environnement et du temps sur les matériaux pour être capable de prendre en compte la durabilité des matériaux lors de la conception
- Savoir intégrer la fin de vie des pièces et le cycle de vie dans une démarche de conception

Contenu
Cours : Le cours se base sur l'analyse d'applications concrètes pour apporter les notions nécessaires à la compréhension, la définition et l'utilisation de critères techniques, fonctionnels, économiques et/ou environnementaux pour le choix des matériaux et procédés. Contenu du cours : - Choix des matériaux (et des procédés) : grands principes et méthodologie - Matériaux métalliques pour pièces mécaniques fortement sollicitées, adaptation des propriétés mécaniques par les procédés de traitements thermiques, influence de la taille des pièces - Pièces de structure légères : utilisation de matériaux métalliques de faible masse volumique, de polymères techniques ou de matériaux composites - Matériaux pour pièces sollicitées à très haute température - Durabilité des matériaux (corrosion, vieillissement des polymères) - Fin de vie des pièces (recyclage, ...) TP Les travaux pratiques permettront la mise en évidence et l'observation des effets de la corrosion et du vieillissement sur les matériaux métalliques et les polymères. Le choix des matériaux sera mis en application au travers d'études de cas notamment grâce à l'utilisation d'un logiciel de choix des matériaux

Contenu

Cours :
Le cours se base sur l'analyse d'applications concrètes pour apporter les notions nécessaires à la compréhension, la définition et l'utilisation de critères techniques, fonctionnels, économiques et/ou environnementaux pour le choix des matériaux et procédés.

Contenu du cours :

- Choix des matériaux (et des procédés) : grands principes et méthodologie
- Matériaux métalliques pour pièces mécaniques fortement sollicitées, adaptation des propriétés mécaniques par les procédés de traitements thermiques, influence de la taille des pièces
- Pièces de structure légères : utilisation de matériaux métalliques de faible masse volumique, de polymères techniques ou de matériaux composites
- Matériaux pour pièces sollicitées à très haute température
- Durabilité des matériaux (corrosion, vieillissement des polymères)
- Fin de vie des pièces (recyclage, ...)

TP
Les travaux pratiques permettront la mise en évidence et l'observation des effets de la corrosion et du vieillissement sur les matériaux métalliques et les polymères. Le choix des matériaux sera mis en application au travers d'études de cas notamment grâce à l'utilisation d'un logiciel de choix des matériaux

Prérequis / corequis
Programme du cours Matériaux pour l'ingénieur (Semestre 5) : Connaissance des différentes classes de matériaux, des grandes propriétés thermiques et mécaniques

Bibliographie
• M. Ashby, Y. Bréchet, L. Salvo, Sélection des matériaux et des procédés de mise en œuvre (Traité des matériaux 20), Presses Polytechniques et universitaires Romandes, 2001 • M. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon Matériaux Ingénierie, science, procédé et conception, Presses polytechniques et universitaires romandes, 2013 - M. Ashby Matériaux et environnement, Dunod, 2011 • J.Barralis, G. Maeder, Précis de métallurgie, AFNOR NATHAN, 1997

Bibliographie

• M. Ashby, Y. Bréchet, L. Salvo, Sélection des matériaux et des procédés de mise en œuvre (Traité des matériaux 20), Presses Polytechniques et universitaires Romandes, 2001
• M. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon Matériaux Ingénierie, science, procédé et conception, Presses polytechniques et universitaires romandes, 2013
- M. Ashby Matériaux et environnement, Dunod, 2011
• J.Barralis, G. Maeder, Précis de métallurgie, AFNOR NATHAN, 1997

Évaluation(s)
N°	Nature	Coefficient	Objectifs
1	Devoir écrit de 2h, sans documents (calculatrice autorisée) portant sur les notions de durabilité des matériaux	1	Connaissance de l’influence de l’environnement et du temps sur le comportement des matériaux
2	Devoir écrit de 3h, sans documents (calculatrice autorisée) portant sur le choix des matériaux de toutes classes, associé aux traitements thermiques éventuellement nécessaires, en accord avec les objectifs de conception et le cycle de vie de la pièce	2	Capacité à appliquer la méthode choix des matériaux pour des applications en accord avec un objectif de conception (allègement, éco-impact, coût, ...) Capacité à appliquer la méthode choix des matériaux pour des pièces métalliques fortement sollicitées mécaniquement : choix des matériaux et procédés (traitements thermiques) Capacité à prendre en compte le cycle de vie des pièces
3	Le contrôle continu comprend une note de QCM effectué à l'issue des travaux pratiques en laboratoire sur la durabilité des matériaux, et une note attribuée à un rapport portant sur une étude de cas concret	1	Capacité à effectuer et interpréter des expériences et analyses sur la durabilité des matériaux Capacité à mener une étude de cas concret impliquant un choix des matériaux et procédés (utilisation d’un logiciel de choix des matériaux)