UE0707GMSP - OPTION GENIE DES MATERIAUX DE STRUCTURE ET PROCEDES

Introduction
Intérêts des traitements superficiels & Rappel des mécanismes de durcissement

Traitements thermiques superficiels
Les différents procédés de TTH superficiels (chalumeau, induction, faisceaux haute énergie)
Choix des matériaux
Les méthodes de contrôles
Les applications

Traitements thermochimiques (principe, procédés, microstructures & propriétés)
Cémentation
Nitruration
Nitrocarburation
Méthodes de contrôles


- Introduction
o Interest surface treatment & Reminder of curing mechanisms
o superficial heat treatments

- Different superficial Heat treatment processes (torch, induction, high energy beams)
o Choice of materials
o The control methods
o Applications

- thermochemical treatments (principle, processes, microstructures & properties)
o Cementation
o nitriding
o Nitrocarburizing
o Methods controls

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- Métal liquide et métal solidifié
- Métallurgie des procédés de coulée de demi-produits
- Métallurgie de la fonderie (traditionnelle et de haute performance)
- Purification des alliages
- Solidification rapide (verres métalliques, alliages micro-cristallins)
- Formage à l'état liquide - solide
- Science de l'ingénieur en fonderie
- Défauts dans les alliages de fonderie
- Propriétés des alliages de fonderie

- Liquid metal and solidified metal
- Casting processes metallurgy
- Foundry metallurgy (traditional and high performance)
- Alloy purification
- Rapid Solidification (metallic glasses, micro-crystalline alloys)
- Liquid - solid forming
- Engineering sciences for foundry
- Defects in casting alloys
- Properties of casting alloys

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Introduction (Enjeux économiques, Etat des lieux, évolutions.....)
Préparations de surface
Dégraissage
Décapage

Traitements de surface par voie humide (principe, procédés, propriétés)
Traitements de conversion
Traitements électrolytiques
Traitements par voie sol-gel

Traitements de surface par voie sèche (principe, procédés, propriétés)
Dépôt chimique en phase vapeur
Dépôt physique en phase vapeur
Projection thermique (principe, procédés, propriétés)
Méthode & Moyens de contrôle (Visuel - Épaisseur - Adhérence - Ductilité ¿ Corrodabilité)
-Introduction (economic issues, situation, developments...)

- Surface preparation (degreasing, scouring)

- Surface treatments
o Conversion treatments
o Electrolytic treatments
o Sol-Gel treatments
o Chemical vapour deposition
o Physical vapour deposition
o Thermal projection

- Method & Means of controls (visual, thickness, ductility, resistant to corrosion)

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-Thermique et rhéologie des polymères
-Mécanique du contact
-Adhésion et adhérence
-Procédés de plasturgie : extrusion, injection, et co-procédés, calandrage, thermoformage, forgeage des thermoplastiques
-Procédés de mise en forme des composites à matrice organique : moulage, RTM, infusion, drappage autoclavé,..

Contenu des TP :
TP1 : Mise en œuvre de thermoplastiques
(i) Mesure de la rhéologie en phase fondue en micro-compoundeur; modélisation du comportement rhéologique à l'aide de la loi d'Ostwald & de Waele (détermination de la consistance K et de l'indice de pseudoplasticité m à deux températures).
(ii) Mise au point des conditions d'injection (profil de température, course de dosage, vitesses de dosage et d'injection, pression et temps de maintien, température du moule, etc.) sur une presse à injecter en vue d'un bon remplissage de l'empreinte.

TP2 : Mise en œuvre de composites structuraux par autoclave et presse à compression
(i) Moulage à l'autoclave:
Prepreg: Discussion autour des prepregs, de leur intérêt, de qui les utilise. Discussion autour des consommables à utilisés. Présentation de l'autoclave et discussion autour des cycles à appliquer. Préparation du marouflage et fabrication d'une pièce.
(ii) Moulage à la presse: a: Moulage renforts comélés à base de fibres végétales. Sensibilisation aux résines utilisables en lien avec l'utilisation de fibres végétales. Relation température-viscosité. Adaptation des paramètres du procédé.
b: moulage à la presse de SMC

TP3 : Mise en œuvre de composites structuraux par infusion
Procédé LCM: Infusion. Discussion autour du procédé. Reflexion autour du choix de résine selon. Notion de pression imposée. Notion de perméabilité, de double porosité. Calcul 1D écoulement dans milieu fibreux. Notion de vitesse préférentielle d'écoulement. Utilisation du nombre capillaire modifié pour définir les vitesses à choisir pour éviter les défauts de bulle. Préparation sac à vide, et fabrication pièce par infusion avec suivi de front de résine.


TP1 : Thermoplastic polymer processing
(i) Mesurements of rheology in the melted state with a micro-compounder; modeling of the rheological behavior with the Ostwald & de Waele law (determination of the consistancy K and the pseudoplasticity index m for two temperatures).
(ii) Determination of process parameters for injection molding (temperature profiles, screw stroke, screw and injection speed, clamping pressure and retaining time, mold temperature) with an injection molding machine to fulfill quality tests.

TP2 : Processing of structural composites by autoclave et compression hot press
(i) Autoclave molding:
Prepreg: Comparison of prepregs, their properties and uses. Discussion about the supplies needed. Presentationof autoclave and explanation of time cycles. Preparation of stacking and manufacturing of a basic part.
(ii) Compression molding: a: Molding with biobased reinforcement/blended resin. Kinds of resins/biobased fibers and their compatibility. Temperature-viscosity relationship. Process parameters
b: Compression molding of SMC

TP3 : Processing of structural composites by infusion
LCM process: Infusion. Process parameters and uses. Properties and choice of resins. Notion of imposed pressure. Influence of permeability and double porosity. 1D calculation of flow in a fibrous media. Notion of preferential flow rate. Application of modified capillary number to define the speeds to prevent defects such as air bubbles. Preparation of the vaccum bag and manufacturing of a part by infusion by following the resin flow front.

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Rhéologie des alliages métalliques,
Aspects métallurgiques du corroyage,
Mesure, analyse et maitrise des textures cristallographiques
Endommagements et contraintes résiduelles
Mise en forme des pièces massives et travail des métaux en feuilles

- Rheology of metallic alloys
- Metallurgic aspects of hot working
- Textures : measurements techniques, analysis and control
- Damages and residual stress
- Bulk and sheet metal forming

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