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Responsable(s) Nicole R. Demarquette

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École de technologie supérieure
Département de génie mécanique
Responsable(s) de cours : Nicole R. Demarquette


PLAN DE COURS

Été 2017
MEC786 : Mise en forme de polymères et composites (3 crédits)



Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Données non disponibles




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Ce cours couvrira les procédés de mise en forme de polymères et de composites. La première partie couvrira les polymères et la deuxième partie les composites.

Objectifs généraux :
L’étudiant connaîtra les propriétés principales des polymères et composites à base de polymère ainsi que les principes de leur mise en forme.

Objectifs spécifiques :
À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure :
• de choisir une méthode de mise en forme en fonction des applications et propriétés des produits à concevoir;
• de déterminer certains paramètres du procédé de mise en forme retenu

Polymères : Révision thermoplastiques et thermodurcissables, Polymères amorphes, polymères semi-cristallins, température de transition vitreuse, de fusion, taux de cristallinité, structure des polymères, caractérisation de la structure des polymères, propriétés des polymères, rhéologie des polymères, modèles visco-élastiques, moulage par injection, extrusion et procédés qui en découlent, mélanges de polymères.

Composites : Types de fibres, procédés de mise en forme : moulage au contact, sous vide, injection, compression, enroulement filamentaire, pultrusion, estampage. Problèmes lors de la mise en forme : porosité, « spring back », flambage local des fibres. Science des procédés de fabrication : équations de transfert de chaleur et développement des contraintes internes.



Objectifs du cours

L’étudiant connaîtra les propriétés principales des polymères et composites à base de polymère ainsi que les principes de leur mise en forme.

Objectifs spécifiques :
À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure :
• de choisir une méthode de mise en forme en fonction des applications et propriétés des produits à concevoir;
• de déterminer certains paramètres du procédé de mise en forme retenu.




Stratégies pédagogiques

- 39 heures d’enseignement portant sur la théorie, illustrée par des exemples où la participation des étudiants sera encouragée (13 semaines à 3 h / semaine incluant une séance pour l’examen intra)

- 24 heures de travaux dirigés qui se composent approximativement de :
- 18 heures de laboratoires ou démonstrations d’expérimentations en laboratoire suivi d’exercices pratiques
- 6 heures de travaux pratiques




Utilisation d’appareils électroniques

L’utilisation d’appareils électroniques (par ex. cellulaires, ordinateurs portables) est interdite.
Pendant toutes les épreuves d'évaluation. Leur utilisation pour usage personnel est également
interdite en classe et en TP.
Pendant les examens, les téléphones cellulaires, les ordinateurs et les calculatrices graphiques et programmables sont interdits mais les additionneuses sont fortement suggérées.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:45 - 12:15 Activité de cours
Jeudi 13:30 - 17:30 Laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Nicole R. Demarquette Activité de cours NicoleR.Demarquette@etsmtl.ca A-2920
01 Martine Dubé Activité de cours Martine.Dube@etsmtl.ca A-1918



Cours

Semaine

Contenu du cours

Références

Contenu du labo ou TP

1

Généralités sur les polymères :

Facteurs qui contrôlent leurs propriétés (chimie, taille, structure, température)

Synthèse

Chapitres 15 et 16:

Science et génie des matériaux, William D. Callister Jr.

Labo 1 : Identification méthodes de caractérisation et introduction et Identification des polymères

2

Masse molaire

Structure de la matière polymérique, polymères amorphes et semi-cristallins

Propriétés thermiques des polymères

Chapitre 3 :

Materials Science of Polymers for Engineers

Labo 2 : Analyse thermique des polymères

3

Propriétés mécaniques des polymères

Comportement en traction

Comportement viscoélastique

Chapitre 5 :

Principles of Polymer Engineering

Chapt  11 Physique des Polymères

Labo 3 : Analyse microstructurale des polymères

4

Propriétés rhéologiques des polymères :

Rhéologie des polymères fondus

Rhéométrie

Chapitre 5 :

Materials Science of Polymers for Engineers

TP1 :

Mise en forme des polymères :

Procédés émergents, electrofilage et fabrication additive

 

5

Visite des laboratoires du CNRC installations de Boucherville

 

Labo 4 : Caractérisation rhéologique des polymères

6

Mise en forme des polymères

Extrusion et injection

Chapitre 6 :

Materials Science of Polymers for Engineers

Chapitre 7 : Principles of Polymer Engineering

Labo 5 : Plastification du PVC

7

Examen Intra

 

 

8

Matériaux composites : constituants

 

TP 2 : Exercices

9

Procédés de mise en forme des matériaux composites

 

Labo 6 : Pré-imprégné

10

Procédés de mise en forme liquide des composites thermodurcissables

 

Labo 7 : Infusion

11

Composites thermoplastiques : Constituants, modèles de consolidation, cycles de mise en forme et procédés

 

Labo 8 : Composites thermoplastiques

12

Procédé de placement de fibres automatisé

 

Labo 9 : Constituants

13

Joints et réparations

 

TP 3 : Exercices




Laboratoires et travaux pratiques

 

Semaine

Mardi

8h45-12h15

Jeudi

13h30-15h30 ou

15h30-17h30

1

2/05: Cours 1

4/05: Cours 2

2

9/05: Labo 2

11/05: Labo 1

3

16/05: Cours 3

18/05: Labo 3

4

23/05: Cours 4

25/05: TP1

5

30/05: Cours 5

01/06: Labo4

6

06/06: Cours 6

08/06: Labo 5

7

13/06: Intra

15/06 : Cours 8

8

20/06 : Cours 9

22/06 : TP2

9

27/06 : Horaire du vendredi

29/06 : Labo 6

10

04/07 : Cours 10

06/07 : Labo 7

11

11/07 : Cours 11

13/07 : Labo 8

12

18/07 : Cours 12

20/07 : Labo 9

13

25/07 : Cours 13

27/07 : TP3




Utilisation d'outils d'ingénierie

Sans objet




Évaluation
Quatre (4) laboratoires sur la caractérisation et mise en forme des polymères  30 %
Quatre (4) laboratoires sur la mise en forme ou la caractérisation de composites 30 %
Examen intra 20 %
Examen final 20 %

Les comptes rendus des TP seront par groupe de 2




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Notes de cours de MEC786




Ouvrages de références

1 W. D. Callister, Science et génie des matériaux, Modulo, 2001. Chapitres 16 et 17.
2 T.A. Oswald,G. Mendes, "Materials Science of Polymers for Engineers", Hanser Verlag, 3rd edition, 2012
3 N.G. McGrum, C.P. Buckley and C.B. Bucknall : “Principles of Polymer Engineering”, Oxford Science Publication 2nd Edition, 2011.
4 P. Combette, I. Ernoult, "Physique des Polymères", Presses internationales Polytechniques, 2005.
5 R.S. Davé, A. C. Loos, « Processing of composites », Hanser, 2000
6 T. G. Gutowski, “Advanced Composites Manufacturing”, John Wiley & Sons, Inc., 1997




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ens.etsmtl.ca