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publié le 11 Sep 2017 par Hélène HORSIN MOLINARO [1]

Dossier Obtention de Bruts [2]
Dossier Obtention de Bruts, structure [3]

Contenu principal

Description

Dossier Obtention de Bruts

Ce dossier présente différentes techniques permettant d’obtenir le brut d’une pièce par transformation de matière. L’obtention d’une pièce nécessite fréquemment l’emploi successif de plusieurs procédés ; dans ce dossier, quelques procédés d’obtention de bruts sont présentés sans objectif d’exhaustivité.

Partie I : Moulage

La ressource « Fonderie : éléments d’initiation [4] » offre une présentation générale de la fonderie, les éléments communs et fondamentaux des différents procédés de moulage sont décrits et les principaux procédés expliqués. Deux ressources-vidéo permettent de visualiser les défauts de fonderie « Tomographie d’une pièce de fonderie avec crique [5] » et « Tomographie d’une pièce de fonderie avec défauts [6] ».

La ressource «  Fonderie en sable : du modèle à la pièce [7] », issue d’une séance de travaux pratiques, détaille les différentes phases de réalisation d’une pièce moulée en sable, de la préparation des matériaux au décochage de la pièce en passant par l’élaboration du moule et du noyau et la coulée de l’aluminium.

La ressource  « Le moulage en coquille : procédé de réalisation de pièces métalliques [8] » présente ce procédé très ancien qui consiste à obtenir une pièce à partir d'un moule métallique (coquille) constitué d'éléments assemblés. Les règles essentielles de conception d’une pièce moulée par coquille et les bonnes pratiques de ce procédé sont exposées dans la ressource « Le moulage en coquille par gravité : règles de tracé [9] ». La ressource « Fonderie en coquille : positionnement de la coulée [10] » issue d’une séance de travaux pratiques, introduit la recherche d’une solidification dirigée puis valide par l’exemple l’importance du choix du positionnement du trou de coulée.

La ressource « T.P. Fonderie : Réalisation de pièces par moulage en coquille [11] » présente le contexte et les objebctifs d'un TP ainsi que les moyens nécessaires à sa réalisation, les différentes étapes développées sont détaillées.

La ressource « Réalisation de pièces métalliques par prototypage en moulage à cire perdue [12] » décrit cette technique permettant de reproduire des objets en 3 dimensions dans de nombreux domaines comme l’aéronautique, le bio médical, la mécanique, la bijouterie, les sports et loisirs… Cette ressource est complétée par une vidéo « Le moulage à cire perdue [13] ». La ressource « Moulage à cire perdue : du modèle à la pièce [14] », issue d’une séance d’application en orfèvrerie détaille les différentes phases de réalisation de pièces moulées à cire perdue, de la préparation de la grappe et des matériaux, au décochage de la pièce en passant par l’élaboration du moule et la coulée de l’argent.

La ressource « Simulation de fonderie [15] » propose une présentation générale de la simulation de fonderie depuis l’apport de ces calculs numériques jusqu’aux possibilités d’obtention de différents résultats en fonction des objectifs en passant par l’évocation de la physique nécessaire aux calculateurs. Des ressources-vidéo illustrent et complètent la simulation de fonderie : « Fonderie : coulée d’alliage d’aluminium [16] », « Fonderie : simulation de remplissage [17] », « Moulage en sable : simulation de coulée [18] », « Moulage en sable : simulation des vitesses de coulée  [19]».

La ressource « Conception des pièces en plastique pour éviter les défauts géométriques [20] » expose l’origine des défauts de pièces en polymères réalisées par injection plastique et propose quelques règles de conception courantes permettant de les limiter. Elle est accompagnée de quatre annexes. Une étude de cas est présentée dans la ressource « Conception d’un capot de rampe de batterie en plastique [20] », elle est accompagnée de trois annexes.

Partie II : Déformation

La ressource « Le procédé d’obtention de bruts par matriçage [21] » présente ce procédé de forgeage de matériaux non ferreux, les types de pièces obtenues, les matériaux employés ainsi que les technologies liées. Elle est complétée par «  Le matriçage : règles de tracé  [22]» qui énonce les bonnes pratiques et les règles générales de tracé d’une pièce matricée. Le paragraphe 4 de la ressource «  Taillage des engrenages sans génération [23] » montre un exemple de réalisation.

La ressource « T.P. Estampage-Matriçage : Mise en évidence des relations Produit-Procédé [24]» présente le contexte et les objebctifs d'un TP ainsi que les moyens nécessaires à sa réalisation, les différentes étapes développées sont détaillées.

Partie III : Soudage

Un châssis mécano-soudé est une structure composée de pièces assemblées par soudage. La ressource « Technique de réalisation de châssis mécano-soudés : le soudage [25] » propose les matériaux concernés par le procédé de soudage, les principales technologies utilisées et détaille quelques procédés de soudage électrique. La ressource « Conception et réalisation de châssis mécano-soudés [26] » décrit les différentes soudures et expose les calculs liés à la conception de châssis mécano-soudés. Elle est complétée par «  Les principaux risques et défauts liés au soudage [27] » qui traite des différents types de défauts et déformations de soudage ainsi que les risques liés à l’utilisation de ce procédé.

Partie IV : Composites

La ressource « Quelques procédés de mise en forme des composites [28] » dépeint la mise en forme des pièces composites à fibres longues, elle est accompagnée d’une annexe. D’une manière générale, ces procédés consistent à disposer les fibres selon la nécessité et à mouler la matrice autour ; il y a donc aussi un procédé de moulage même s’il ne concerne qu’une partie du matériau.

Contenus associés : 
Fonderie : éléments d’initiation [4]
Pièce obtenue par moulage avec assemblage de noyaux [4]
Cette ressource offre une présentation générale de la fonderie, les éléments communs et fondamentaux des différents procédés de moulage sont décrits, les principaux procédés sont expliqués
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
Tomographie d’une pièce de fonderie avec crique [5]
Tomographie d’une pièce de fonderie avec crique [5]
Cette vidéo met en évidence le phénomène de crique pouvant se produire lors du moulage d’une pièce
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
CHEVEAUX Cédric [32]
SMANIOTTO Benjamin [33]
Tomographie d’une pièce de fonderie avec défauts [6]
Tomographie d’une pièce de fonderie avec défaut [6]
Cette vidéo met en évidence les défauts pouvant se produire lors du moulage d’une pièce
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Document d'accompagnement [34]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
CHEVEAUX Cédric [32]
SMANIOTTO Benjamin [33]
Fonderie en sable : du modèle à la pièce [7]
Pièce moulée en sable [7]
Cette ressource, issue d’une séance de travaux pratiques, détaille les différentes phases de réalisation d’une pièce moulée en sable, de la préparation des matériaux au décochage de la pièce en passant par l’élaboration du moule et du noyau et la coulée de l’aluminium
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Travaux pratiques [35]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
VENTURA Francis [36]
Le moulage en coquille : procédé de réalisation de pièces métalliques [8]
Moulage en coquille d'alliage d'aluminium [8]
Cette ressource présente le procédé de moulage en coquille, les matériaux concernés par ce mode d’obtention ainsi que les technologies de réalisation des coquilles
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
MELLA Pierre [37]
QUINSAT Yann [38]
Le moulage en coquille par gravité : règles de tracé [9]
Potence (exemple traité) [9]
Cette ressource présente les règles essentielles lors de la conception d’une pièce moulée par coquille, du tracé de la pièce à la conception du moule, et les bonnes pratiques de ce procédé d’obtention
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
MELLA Pierre [37]
QUINSAT Yann [38]
T.P. Fonderie : Réalisation de pièces par moulage en coquille [11]
TP Fonderie - Coulée [11]
Cette ressource présente le contexte et les objectifs du TP, les moyens nécessaires à la réalisation du TP complet, ainsi que les différentes étapes développées et détaillées
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Travaux dirigés [39]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
MELLA Pierre [37]
QUINSAT Yann [38]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
VENTURA Francis [36]
Fonderie en coquille : positionnement de la coulée [10]
Coulée d'alliage d'aluminium [10]
Cette ressource, issue d’une séance de travaux pratiques, introduit la recherche d’une solidification dirigée puis valide par l’exemple l’importance du choix du positionnement du trou de coulée
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Travaux pratiques [35]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
VENTURA Francis [36]
Réalisation de pièces métalliques par prototypage en moulage à cire perdue [12]
Simulation de remplissage de l'empreinte de moulage [12]
Cette ressource a pour objectifs de présenter le processus d'obtention de pièces par moulage à la cire perdue, les différentes étapes du procédé sont exposées ainsi que les techniques employées selon la taille de la série de pièces à produire
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
LAVERNHE Sylvain [40]
MELLA Pierre [37]
TOURNIER Christophe [41]
QUINSAT Yann [38]
Le moulage à cire perdue [13]
Exemple de pièce obtenue par moulage à cire perdue [13]
Cette vidéo présente les différentes étapes du procédé de moulage à cire perdue, réalisé au sein du département Génie Mécanique de l’ENS Cachan
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
SMANIOTTO Benjamin [33]
VENTURA Francis [36]
Moulage à cire perdue : du modèle à la pièce [14]
Coulée de l'argent [14]
Cette ressource détaille les différentes phases de réalisation de pièces moulées à cire perdue, de la préparation de la grappe et des matériaux, au décochage de la pièce en passant par l’élaboration du moule et la coulée de l’argent
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Travaux pratiques [35]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
VENTURA Francis [36]
Simulation de fonderie [15]
Simulation de remplissage d'un moule [15]
Cette ressource offre une présentation générale de la simulation de fonderie depuis l’apport de ces calculs numériques jusqu’aux possibilités d’obtention de différents résultats en fonction des objectifs en passant par l’évocation de la physique nécessaire aux calculateurs
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
Fonderie : coulée d’alliage d’aluminium [16]
 coulée d’alliage d’aluminium [16]
Cette vidéo à images rapides, montre la coulée d’un alliage d’aluminium dans un moule fermé d’un verre ; la simulation de cette coulée est à retrouver sur la vidéo « Fonderie : simulation de remplissage »
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Expérience [42]
Auteur(s): 
CHEVEAUX Cédric [32]
MELLA Pierre [37]
QUINSAT Yann [38]
Fonderie : simulation de remplissage [17]
 simulation de remplissage [17]
Cette vidéo est la simulation d'une coulée d’alliage d’aluminium ; la coulée réelle est à retrouver sur la vidéo « Fonderie : coulée d’alliage d’aluminium »
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Expérience [42]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
CHEVEAUX Cédric [32]
MELLA Pierre [37]
QUINSAT Yann [38]
Moulage en sable : simulation de coulée [18]
 simulation de coulée [18]
Cette vidéo est la simulation d’une coulée d’alliage d’aluminium dans un moule en sable
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Expérience [42]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
CHEVEAUX Cédric [32]
Moulage en sable : simulation des vitesses de coulée [19]
 simulation des vitesses de coulée [19]
Cette vidéo est la simulation d’une coulée d’alliage d’aluminium dans un moule en sable mettant en évidence les vitesses d’écoulement de l’alliage
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Expérience [42]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
CHEVEAUX Cédric [32]
Conception des pièces en plastique pour éviter les défauts géométriques [20]
Injection plastique (moule ouvert) [20]
Cette ressource présente l'origine de défauts de pièces réalisées par injection et propose quelques règles de conception
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
LUSSEAU Cédric [43]
PRENSIER Jean-Loup [44]
Etude de cas : Conception d’un capot de rampe de batterie en plastique [45]
 capot et bouchon enlevés, cache-bornes et pognée fermés [45]
Cette étude de cas est issue de l'épreuve Conception Innovation du BTS plasturgie 2002
Ressource pédagogique
Étude de cas [46]
Auteur(s): 
LUSSEAU Cédric [43]
PRENSIER Jean-Loup [44]
Le procédé d’obtention de bruts par matriçage [21]
 phase de début [21]
Cette ressource a pour objectifs de présenter le procédé de matriçage, les types de pièces obtenues, les matériaux employés ainsi que les technologies liées au procédé.
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
LAVERNHE Karine [47]
QUINSAT Yann [38]
Le matriçage : règles de tracé [22]
 phénomène de décollement [22]
Cette ressource a pour objectifs de présenter les bonnes pratiques et les règles générales de tracé d’une pièce matricée
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
LAVERNHE Karine [47]
QUINSAT Yann [38]
Taillage des engrenages sans génération [23]
Pignon forgé [23]
Cette ressource présente sans volonté d’exhaustivité, quelques procédés de taillage sans génération ; la finition des dents est abordée
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
T.P. Estampage-Matriçage : Mise en évidence des relations Produit-Procédé [24]
Pièce matricée [24]
Cette ressource présente le contexte et les objectifs du TP, ainsi que les moyens nécessaires à la réalisation du TP complet, puis les différentes étapes développées sont détaillées
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Travaux pratiques [35]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
MELLA Pierre [37]
QUINSAT Yann [38]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
Technique de réalisation de châssis mécano-soudés : le soudage [25]
Soudage en phase liquide [25]
Cette ressource présente les matériaux concernés par le procédé de soudage, leurs caractéristiques ainsi que les principales technologies en détaillant quelques procédés de soudage électrique
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
LAVERNHE Sylvain [40]
Conception et réalisation de châssis mécano-soudés [26]
Assemblage soudé en T [26]
Cette ressource décrit les différentes soudures en fonction de leur genre et position, puis expose les calculs liés à la conception de châssis mécano-soudés
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
LAVERNHE Sylvain [40]
Les principaux risques et défauts liés au soudage [27]
Déformation durant un assemblage en T [27]
Cette ressource expose les différents types de défauts et de déformations de soudage, ainsi que les risques liés à l’utilisation de ce procédé
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
ANGLADE Bruce [30]
HORSIN MOLINARO Hélène [31]
LAVERNHE Sylvain [40]
Quelques procédés de mise en forme des composites [28]
Fibres courtes [28]
Cette ressource présente quelques procédés utilisés pour la mise en forme des pièces composites à fibres longues
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
DAGHIA Federica [48]
GENDRE Lionel [49]
Dossier Interdisciplinarité [50]
Dossier Interdisciplinarité [50]
Ce dossier regroupe des ressources de Culture Sciences de l’Ingénieur pouvant être source de pistes pédagogiques et support pour des travaux interdisciplinaires
Ressource pédagogique
Cours / présentation [29]
Auteur(s): 
HORSIN MOLINARO Hélène [31]

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[25] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/technique-de-realisation-de-chassis-mecanosoudes-le-soudage [26] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/conception-et-realisation-de-chassis-mecanosoudes [27] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/les-principaux-risques-et-defauts-lies-au-soudage [28] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-cachan/ressources_pedagogiques/quelques-procedes-de-mise-en-forme-des-composites [29] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/cours-presentation [30] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/anglade-bruce [31] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/horsin-molinaro-helene [32] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/cheveaux-cedric [33] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/smaniotto-benjamin [34] 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