Mettre en forme les matériaux

Niveau 1 :

-Découvrir le lien entre matériau, produit et procédé
-Exécuter différentes mises en œuvre du matériau
-Relever des paramètres de production
-Appliquer les règles HSE
-Identifier les procédés utilisés sur un produit

Niveau 2 :

-Établir le lien entre les paramètres de fabrication et les propriétés du matériau
-Réaliser les mises en œuvre en autonomie
-Identifier les contraintes imposées par le procédé sur le produit

Semestre 1 SAE 1.3: mettre en forme les matériaux :

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Il s'agit de la scie ruban, c'est la machine qui m'a étais confié.

-J'ai dû réaliser une fiche descriptive de la machine

-Machine de découpe de matériaux

Cette Sae ma permit de faire le lien entre matériaux, produit et procédé, puisqu' en fonction des machines on n'utilise pas les mêmes matériaux et on n'obtient pas les mêmes résultats.

En TP de composite j'ai réalisé des matériaux composites en fibre de verre, époxy. J'ai fait de la stratification au contact avec des moules pour faire des dérives de bateau pour des compétitions.

J'ai fait une plaque en fibre de verre, époxy en utilisant le procédé de l'infusion sous-vide.

Ci-dessus 2 exemples de protocole que j'ai suivis en composite.

En chimie j'ai fabriqué de la résine époxy, du PAVC.

En TP de polymère, j'ai réalisé une maquette de voiture en polymères en utilisant le procédé de thermoformage, j'ai utilisé l'imprimante 3D afin de réaliser de petites pièces.

J'ai également pu utiliser la presse à injection pour obtenir un fil en polymères.

Ci-dessous un exemple de protocole de tp de chimie que j'ai réalisé.

Semestre 2 : SAE 2.3 Nichoir

Lors de cette SAE j'ai dû fabriquer un nichoir, en commençant par la conception puis la fabrication. Un matériau principal m'a été désigné, il m'a été attribué la famille des polymères. En partant de là j'ai dû identifier des matériaux capables de résister à différentes contraintes et notamment les intempéries comme la pluie car notre nichoir a pour but d'être fixé en plein air. J'ai donc choisi le PVC qui résiste très bien à l'eau, ensuite j'ai regardé sous quelle forme je pouvais trouver du PVC. Pour des raisons de facilité de fabrication qui entre en compte dans le cahier des charges j'ai décidé de prendre le PVC sous forme de tuyaux.

Pour l'isolation du nichoir j'ai choisi de la laine de bois car c'est un bon isolant.

Nichoir fermé

Nichoir ouvert

2 ème année :

Projet : Quelles sont les causes possibles des fissures des pots d'anduze ?

Lors de ma deuxième année un projet m'a était confié. Il s'agit d'un projet avec l'entreprise le chêne vert situé à Anduze. La problématique étant : Quelles sont les causes possibles des fissures des pots d'Anduze ?

Image de fissures qui surviennent sur les pots d'Anduze

Je me suis penché sur le procédé de fabrication du pot, mes recherches et expériences m'ont permis d'établir un lien entre les paramètres de fabrication et les propriétés du matériau.

Commençons par analyser le séchage des pots. C'est une étape très importante de la fabrication, elle dépend de la taille, épaisseur et types d'argile utilisée pour réaliser le produit. Le séchage influe directement sur les propriétés du matériau utilisé. En effet un mauvais séchage pouvant laisser de l'humidité et de l'eau engendrera des fissures et donc une diminution des propriétés mécanique voire la rupture du matériau.

Séchage des pots

L'étape de la cuisson est cruciale dans le procédé de fabrication car c'est à la fin de celle-ci que nous voyons si le pot est intact. J'ai décelé des problèmes dans la cuisson de notre client et notamment l'absence de palier qui me semble indispensable pour une bonne cuisson. J'ai donc réalisé différents protocoles de cuisson, à gauche voici le meilleur. Il comporte un palier à 300°C qui permet l'évaporation totale de l'eau dans le matériau, et un autre à 1040°C permettant de stabiliser la fin de la cuisson avant le refroidissement.

Courbe de cuisson

Pour mener à bien mon projet j'ai dû réaliser un certain nombre de mises en œuvre en autonomie. A commencer par le séchage, j'ai récupéré les pots et je les ai laissé sécher dans un bâtiment à une température moyenne de 22°C. Toujours équipé de ma blouse pour me déplacer dans l'atelier afin de me protéger des expériences des autres membres de l'atelier et des miennes.

Voici l'instrument de mesure que j'ai utilisé pour voir l'évolution de la dureté du matériau avant et après cuisson. Avant cuisson j'ai obtenu une moyenne de 55 shores D et une moyenne de 86 shores D après cuisson. On voit bien ici l'importance du procédé sur les propriétés du matériau.

Duromètre shore D

Attention, l'instrument de dureté shore D est utilisé pour les polymères, il n'est donc pas adapté pour mesurer la dureté des céramiques. Cependant pour mesurer correctement la dureté de mes pots j'aurais dû faire de la microduretée mais il n'y en a pas à l'IUT. Ces valeurs sont donc uniquement à titre comparatif et permettent uniquement d'observer une évolution au cours du processus de fabrication.

Malheureusement dans ce projet j'ai dû faire face à quelques contraintes imposées par le procédé sur le produit.

La première contrainte survient dès le début du procédé. En effet la matière première doit être passée dans une boudineuse désaéreuse afin d'éliminer les bulles d'air qui pourrait se former dans le produit. La matière première doit donc être bien travaillée avant utilisation.

Pain d'argile désaéré

Le séchage des pots est également une contrainte que nous avons rencontrée. Le séchage des pots dure au minimum 2 mois, mais ce temps dépend de plusieurs facteurs comme la taille, l'épaisseur, le type d'argile utilisée, ...

De plus on ne peut pas vérifier le séchage complet du pot avant de le mettre à la cuisson. Le temps de séchage est en réalité une donnée qui s'obtient avec de l'expérience.

Séchage des pots

Nous avons pu en partie répondre à notre problématique en ayant trouvé un programme de cuisson adaptés. Cependant la problématique pouvant dépendre de plusieurs facteurs d'autres problèmes pourraient survenir dans le futur.

Malgré ce projet, je ne pense pas être capable de mener à bien la fabrication d'un pot, notamment si les pots changent de dimensions, de taille ou avec un type d'argile différent.

A travers ce projet j'ai pu acquérir les compétences attendues et répondre aux apprentissages critiques.