Découverte des matériaux

Contenu

La ressource proposée, destinée aux étudiants de 1ère année de BTS CPI, présente les différents familles de matériaux utilisés usuellement pour la fabrication de produits.

Elle comporte une partie cours sous forme de diaporama et une partie TP avec synthèse.

L'activité est adaptable à d'autres niveaux.

Proposition de déroulement

Cours - Durée : 5 heures

- Séance 1 : Découverte des matériaux en construisant avec la classe la carte mentale au tableau à l'aide de pièces de plusieurs matériaux différents. Chaque étudiant a un matériau à analyser sur sa table et va au tableau pour compléter la carte mentale.
- Séances 2 à 4 : Cours sur la découverte des matériaux. Les étudiants remplissent certaines parties du cours incomplètes. Ces parties sont remplies dans les commentaires des diapositves.

TP - Durée : 5 x 3 heures

- TP 1 Aciers : Non ramassé, non évalué, effectué avec les étudiants
- TP 2 Fontes : Ramassé et évalué, avec l'aide de l'enseignant, pour la moitié de la classe
- TP 3 Polymères : Ramassé et évalué, avec l'aide de l'enseignant, pour l'autre moitié de la classe
- TP 4 Aluminiums : TP évalué pour tout le monde, sans aide, sans internet.
- TP de synthèse :

•     1H30 de correction des 4 TP en groupes de 4, chaque étudiant corrige le TP d'un autre, et met une note à titre informatif pour les TP 2 et 3.
•     Chaque étudiant crée sur Mindview une carte mentale des familles de matériaux : 30 min.
•     QCM découverte des matériaux sur Pronote : 1h.

Exemple de questionnaire - TP 1

A partir d'une pièce appartenant à un système mécanique.

1.    Pièce étudiée (1h)
1.1.    Trouvez un nom représentatif pour la pièce choisie.                 
1.2.    Dessinez à main levée la pièce en perspective et vue de face.             
1.3.    Expliquez précisément la fonction de la pièce dans le système.             
1.4.    Expliquez comment vous avez trouvé que la pièce était en acier, comparez avec l’aluminium (couleur, masse, aspect, résistance, magnétisme).                                                         

2.    Matériau (1h)
2.1.    Trouver les différentes caractéristiques du matériau avec Granta Edupack (Module d’Young, masse volumique, prix)               
2.2.    Présentez les principales utilisations d’un acier faiblement allié et d’un fortement allié.                                                    
2.3.    Quel acier a été utilisé pour la réalisation de cette pièce ? Pourquoi ?              
2.4.    Quel procédé de fabrication a été utilisé pour la réalisation de cette pièce ?        

3.    Conception assistée par ordinateur (1h)
3.1.    Réalisez le dessin de la pièce sur SolidWorks et appelez le professeur.             
3.2.    Appliquez le matériau dans la CAO, et visualisez les différents aciers possibles.
3.3.    Trouvez la masse et comparez à la masse réelle.