Épreuve écrite - Concours Général des Métiers - Fonderie - Session 2024

Mise en situation

Dans un monde où la production de l’énergie est devenue un enjeu majeur, toutes les innovations permettant de limiter la consommation énergétique sont à développer. C’est en partant de ce principe que la société Urbanloop a décidé de développer un véhicule autonome (sans chauffeur) sur rail qui transporte des usagers d’un point A à un point B sur un circuit fermé. Le principe est le suivant : diminuer la taille du dit véhicule et augmenter la fréquence. L’alimentation électrique se faisant par les rails, le tout sans utilisation de batterie. En utilisant cette méthode, Urbanloop a battu en 2021 le record du monde de moindre consommation énergétique pour un véhicule autonome sur rails.

Problématique

Deux projets de mise en place des capsules Urbanloop vont d’ores et déjà voir le jour : un sur la communauté de commune de Nancy et l’autre pendant les Jeux Olympiques 2024.

Compte tenu des différents marchés potentiels et des différentes demandes, la société Urbanloop va devoir industrialiser sa production pour fabriquer plus de véhicules. C’est la raison pour laquelle il va être nécessaire d’étudier un autre mode de fabrication notamment du châssis. Actuellement conçu entièrement à partir de profilés et tôles mécano-soudés, la SAS Urbanloop envisage d’utiliser les procédés de fonderie pour obtenir certaines pièces de ce châssis.

La fonderie Raygus de Nancy a été sollicitée pour étudier la fabrication et produire les deux éléments suivants :

. Levier de basculeur en alliage d’Aluminium permettant à la capsule de sortir du circuit fermé et d’accéder aux stations.

Objectif : production de 100 véhicules, ce qui fait 200 leviers.

. Solution de remplacement du système actuel de guidage de la capsule par un sabot en Fonte GS :

Actuellement le guidage se fait par 4 galets sur des rails « en cornière » (voir photo ci-dessous). Les ingénieurs de la société Urbanloop ont réfléchi à une solution de guidage par sabot ; ce dernier permettant également au véhicule de récupérer l’énergie électrique des rails (75 Volts) par des tampons en graphite.

Objectif : production de 100 sabots.

Travail demandé

Le sujet comporte 6 parties :

• Étude de moulage du sabot
• Étude de moulage du levier.
• Étude des sables du sabot.
• Élaboration de la fonte.
• Élaboration de l’alliage d’Aluminium.
• Contrôle qualité de la production.