Ce cours vise à apprendre aux étudiants à choisir et optimiser les procédés de fabrication et le design des pièces en fonction des matériaux et de la performance en service désirée.

À la fin de ce cours, l‘étudiant sera en mesure :

• de faire, pour un design donné, l’analyse comparative des procédés technologiques, du point de vue de leurs caractéristiques, coût et limitations;
• d’expliquer les relations entre le choix des paramètres du procédé (température, déformation, etc.), la modification observée de la microstructure et l’impact sur les propriétés;
• d’évaluer la manufacturabilité d’une pièce mécanique pour sélectionner un procédé optimal pour sa fabrication;
• de concevoir ou modifier la conception d’une pièce afin de faciliter sa mise en oeuvre; d’optimiser un procédé de fabrication en fonction des matériaux et des propriétés en service désirées.

Classification, avantages et limitations des principaux procédés de mise en forme (par moulage, déformation plastique, enlèvement de matière, frittage de poudres, etc.) ainsi que de procédés émergents (fabrication additive etc.), notamment selon le type de matériau transformé, la taille et la complexité géométrique de la pièce. Influence sur les propriétés mécaniques, le fini de surface, les contraintes résiduelles, etc. Choix de procédés versus design de pièces (limites de design). Post-traitements de surface, incluant déformation plastique, plaquage, traitements thermochimiques et leurs conséquences sur les propriétés de pièces.

Structure, propriétés et rhéologie des polymères pour la mise en forme, incluant les polymères thermoplastiques et thermodurcissables, et élastomères. Introduction au choix des procédés de fabrication des polymères. Matériaux composites, notamment à matrice polymérique. Liens entre les procédés de mise en forme de matériaux polymères non-renforcés et renforcés et le type de pièces que l’on peut fabriquer à partir de ces matériaux.

Activités pédagogiques en équipe.

Après avoir acquis les connaissances de base en procédés technologiques de mise en forme des matériaux à l’état liquide, solide ou pulvérisé, et les méthodes d’assemblage, l’étudiant pourra :

• apprendre à analyser et optimiser un procédé de fabrication en fonction des propriétés de service désirées;
• faire l’analyse comparative des procédés technologiques du point de vue de leurs performances et limitations;
• faire l’analyse de la manufacturabilité d’une pièce mécanique pour sélectionner un procédé optimal pour sa fabrication;
• modifier le design d’une pièce afin de faciliter sa mise en œuvre, obtenir les propriétés de service désirées et minimiser les coûts.

1. Maîtriser et appliquer les connaissances de MEC200 : Les premiers cours permettront de faire un rapide rappel des notions de MEC200. Par la suite, le contenu du cours poussera plus loin certaines notions essentielles. Ces notions seront appliquées dans un contexte de mise en forme des matériaux.
2. Le cours magistral (3 heures par semaine) : Sera le lieu idéal pour accroître ses connaissances. Des exposés magistraux seront encadrés par des périodes plus informelles où la participation active des étudiants sera essentielle. Ces activités sou tiendront l’écoute active et fourniront aux étudiants des opportunités d'autoévaluation.
3. Les échanges et discussions avec les autres étudiants sont fortement encouragés.
4. Les travaux dirigés et laboratoires (2 heures par semaine) : Pour illustrer certaines notions vues dans le cours et faire des applications numériques.
5. Projet d'analyse de fabrication (mise en situation réelle) : En équipe, les étudiants devront étudier les procédés de fabrication d’un produit proposé. Ils devront chercher des informations relatives aux procédés de fabrication utilisés (par exemple la présence de brevets), comparer les stratégies utilisées et faire des analyses complémentaires. La mise en situation sera telle qu’ils devront exposer les résultats trouvés et proposer des études complémentaires lors de rencontres avec le professeur. Ces exposés seront faits lors de rencontres stratégiques sous forme de : A) une présentation formelle du plan de travail ainsi que la démarche du projet devant le chargé de laboratoire; et B) une présentation orale devant la classe. Il est à noter que le professionnalisme du groupe face à la problématique et aux difficultés rencontrées sera évalué. Le projet fera également l’objet d’un rapport écrit d’une quinzaine de pages.