École de technologie supérieure Département de génie mécanique Responsable(s) de cours : Victor Songmene PLAN DE COURS Été 2014 SYS849 : Techniques avancées de mise en forme (3 crédits) Préalables Aucun préalable requis Descriptif du cours Acquérir des connaissances sur les techniques actuelles de mise en forme des matériaux (métaux, céramiques et polymères) avec accent sur les méthodes modernes. Grâce aux notions générales de la mise en forme des matériaux comprendre le principe de chaque technique et ses limites. Étudier plus particulièrement les méthodes actuelles permettant d'obtenir des matériaux nouveaux. Procédés de mise en forme à partir de l’état liquide (solidification des métaux), de l’état visqueux (mise en forme des polymères, injection, extrusion) et de l’état solide (déformation plastique, métallurgie des poudres, usinage classique, laser). Procédés modernes tels que les revêtements, les composites et trois classes de matériaux. Aperçu des développements possibles au Canada. Objectifs du cours Acquérir des connaissances permettant de mieux comprendre, d’approfondir et d’optimiser les techniques et les technologies actuelles de mise en forme des matériaux. Les grandes classes des procédés de mise en forme seront discutées avec une attention particulière aux nouveaux procédés ou des nouvelles applications des procédés déjà connus. À partir des notions générales de mise en forme, le principe de chacune des techniques courantes, ses capacités, ses limites et ses exigences vis àvis des propriétés et de la qualité des matériaux seront élaborés. La mécanique de la mise en forme et les mécanismes gouvernant les changements des propriétés mécaniques des pièces lors de la mise en forme seront également traités. À l’issue du cours, l’étudiant sera évalué sur sa capacité à pouvoir : 1. Appliquer les notions générales de mise en forme pour analyser des procédés les plus employés dans l’industrie 2. Comprendre l’interaction entre les paramètres des procédés de mise en forme, la microstructure et les propriétés mécaniques du produit final. 3. Analyser correctement les données pour évaluer la mise en forme des matériaux : formabilité, usinabilité, etc. 4. Acquérir les connaissances fondamentales sur l’effet des paramètres du procédé de mise en forme sur la pièce (surface, intégrité, microstructure, propriétés mécaniques) et son impact sur les propriétés en service. Page 1 de 5 Stratégies pédagogiques 1. Les livres de référence servent de base au cours. leur lecture est essentielle à l’assimilation des notions de base. 2. Le cours (3 heures par semaine) : C'est le lieu idéal pour construire et tester ses connaissances. Des exposés magistraux seront encadrés par des périodes plus informelles où la participation active des étudiants est essentielle. Ces activités soutiendront l’écoute active et fourniront aux étudiants des opportunités d’autoévaluation. 3. Projet : Chaque étudiant est appelé à étudier et à présenter un procédé de mise en forme de son choix. Il devra couvrir les avantages et limites du procédé, dégager les grandes tendances et les avenues de recherche. Ce projet doit être fait par groupe de deux à trois étudiants. Le thème ou le procédé choisit par chaque groupe devra être soumis aux professeurs pour approbation au plus tard la troisième semaine. 4 . L’examen intra (40%) : L'examen intra permettra aux étudiants de baliser leur apprentissage, d e vérifier la compréhension des notions de base relatives aux procédés étudiés et de vérifier qu’ils réagissent correctement à des problèmes simples. 5. Conférenciers invités : Une ou deux conférences par des industriels ou des chercheurs œuvrant dans le domaine des technologies de la mise en forme seront présentées. Coordonnées de l’enseignant Groupe 01 Nom Victor Songmene Activité Activité de cours Courriel Local [email protected] A1810 Disponibilité Page 2 de 5 Cours Cours Activités 1 30 avril Généralités & Propriétés des matériaux influençant la mise en forme : rigidité, dureté, contraintesdéformations, coefficient d’écrouissabilité, microstructures, etc. 2 7 mai Matériaux : Ductilité, ténacité et mécanique de la rupture 3 14 mai Mise en forme par usinage I : Procédés et paramètres, Outils, Mécanique de la coupe, Formation des copeaux, énergies de coupe, usure et vie des outils, Règles de conception pour usinage; usinabilité des matériaux. 21 mai Pas de cours 4 28 mai Mise en forme par usinage II : Qualité des pièces (fini, bavure); contrôle de la formation des copeaux, économie et optimisation de l’usinage. Tendances actuelles: Usinage à grande vitesse; Usinage MQL et Usinage propre 5 4 juin Conférence1: Dr. Niknam: Surface treatment, Finishing and Integrity: special case of Machined Part surface and edge finishing – Burr and Deburring. 6 11 juin Mise en forme par usinage III : Procédés non traditionnels : Électroérosion, plasma, électrochimiques, laser etc. Principes, avantages et inconvénients Usinage des moules, matrices et dies : Défis et opportunités 7 18 juin Examen intra (portant sur les cours 1 à 6) 8 25 juin Mise en forme par déformation plastique I : Métaux en feuille Procédés, déformations, courbes limites de formage, limitations des procédés, calcul d’emboutissage; règles de Conception pour la mise en forme par déformation plastique 9 2 juillet Mise en forme par déformation plastique II : Pièces tubulaires: Procédés et outils; expansion libre, expansion en matrice, limites des procédés 10 9 juillet Conférence 2 : Dr Kouam : Mise en forme à l’état liquide ou semiliquide: diagrammes de phase, germination et croissance, solidification, microstructures : Applications aux alliages légers et aux aciers 11 16 juillet Mise en forme à l’état liquide : Coulage en matrice Procédés et machines, Matériaux; Spécifications des machines; Règles de conception; Optimisation du nombre des cavités; calculs des temps de cycle et des coûts de fabrication. 12 23 juillet Mise en forme des matières plastiques : Moulage par injection Matériaux ; cycles de moulage, Système de moulage par injection ; Estimation du temps de cycle, coûts, optimisation du nombre de cavités ; Guide de conception 13 30 juillet Présentation des projets des étudiants Période d’examen : du 2 au 11 Août 2013 Page 3 de 5 Évaluation Examen intra 40 % Projet en équipe 20 % Examen final 40 % Notes Aux examens intra et final, aucune documentation n’est permise. Une feuille de formule vous sera fournie avec le questionnaire d’examens. Pour réussir le cours, l’étudiant doit avoir au moins une moyenne de 50% aux évaluations individuelles (examen intra et examen final). Politique de retard des travaux 10% seront enlevés sur tout travail remis avec plus d'un jour de retard. Absence à un examen Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur de département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note (0). Plagiat et fraude Les clauses du « Chapitre 8 : Plagiat et fraude » du « Règlement des études de cycles supérieurs » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se sensibiliser au respect de la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la page Citer, pas plagier ! http://www.etsmtl.ca/Etudiantsactuels/Cyclessup/Realisationetudes/Citerpasplagier Documentation obligatoire Notes du cours : Acétates (site web du cours SYS849) Ouvrages de références RÉFÉRENCES RECOMMENDÉES MAIS NON OBLIGATOIRES Références générales (traitant plusieurs sujets) Introduction to manufacturing processes, Mikell P. Groover, John Wiley and Sons, 2012 Manufacturing processes for engineering materials, 5th edition, Serope Kalpadjian and Steven R. Schmid, Prentice Hall, 2008. Références spécifiques (Pour approfondir des procédés spécifiques) Fundamentals of Machining & Machine Tools, G. Boothroyd and W.A. Knight, Taylor and Francis, 2006 Metal Cutting Principles, Milton C. Shaw, 2nd edition, Oxford University Press, 2005. Metal Forming, Mechanics and Metallurgy, W.F. Hosford, and R.M. Caddel, Cambridge University Press, 2007. Metals Handbook, Volume 14A, Metal Working, American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 2005. Mechanics of Sheet Metal Forming, Z. Marciniak, J.L.. Duncan et S.J. Hu, Butterwortrh Heinemann, 2002. Page 4 de 5 Adresse internet du site de cours et autres liens utiles N/A Autres informations N/A Page 5 de 5