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École de technologie supérieure
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Responsable(s) de cours :
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Nicole R. Demarquette
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PLAN DE COURS
Été 2017
MEC786 : Mise en forme de polymères et composites (3 crédits)
Préalables
Aucun préalable requis
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Unités d'agrément
Données non disponibles
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Qualités de l'ingénieur
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Qualité visée dans ce cours |
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Qualité visée dans un autre cours |
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Indicateur enseigné |
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Indicateur évalué |
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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
Cours
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Semaine
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Contenu du cours
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Références
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Contenu du labo ou TP
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1
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Généralités sur les polymères :
Facteurs qui contrôlent leurs propriétés (chimie, taille, structure, température)
Synthèse
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Chapitres 15 et 16:
Science et génie des matériaux, William D. Callister Jr.
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Labo 1 : Identification méthodes de caractérisation et introduction et Identification des polymères
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2
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Masse molaire
Structure de la matière polymérique, polymères amorphes et semi-cristallins
Propriétés thermiques des polymères
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Chapitre 3 :
Materials Science of Polymers for Engineers
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Labo 2 : Analyse thermique des polymères
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3
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Propriétés mécaniques des polymères
Comportement en traction
Comportement viscoélastique
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Chapitre 5 :
Principles of Polymer Engineering
Chapt 11 Physique des Polymères
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Labo 3 : Analyse microstructurale des polymères
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4
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Propriétés rhéologiques des polymères :
Rhéologie des polymères fondus
Rhéométrie
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Chapitre 5 :
Materials Science of Polymers for Engineers
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TP1 :
Mise en forme des polymères :
Procédés émergents, electrofilage et fabrication additive
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5
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Visite des laboratoires du CNRC installations de Boucherville
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Labo 4 : Caractérisation rhéologique des polymères
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6
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Mise en forme des polymères
Extrusion et injection
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Chapitre 6 :
Materials Science of Polymers for Engineers
Chapitre 7 : Principles of Polymer Engineering
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Labo 5 : Plastification du PVC
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7
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Examen Intra
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8
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Matériaux composites : constituants
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TP 2 : Exercices
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9
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Procédés de mise en forme des matériaux composites
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Labo 6 : Pré-imprégné
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10
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Procédés de mise en forme liquide des composites thermodurcissables
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Labo 7 : Infusion
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11
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Composites thermoplastiques : Constituants, modèles de consolidation, cycles de mise en forme et procédés
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Labo 8 : Composites thermoplastiques
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12
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Procédé de placement de fibres automatisé
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Labo 9 : Constituants
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13
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Joints et réparations
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TP 3 : Exercices
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Laboratoires et travaux pratiques
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Semaine
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Mardi
8h45-12h15
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Jeudi
13h30-15h30 ou
15h30-17h30
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1
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2/05: Cours 1
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4/05: Cours 2
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2
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9/05: Labo 2
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11/05: Labo 1
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3
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16/05: Cours 3
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18/05: Labo 3
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4
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23/05: Cours 4
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25/05: TP1
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5
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30/05: Cours 5
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01/06: Labo4
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6
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06/06: Cours 6
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08/06: Labo 5
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7
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13/06: Intra
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15/06 : Cours 8
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8
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20/06 : Cours 9
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22/06 : TP2
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9
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27/06 : Horaire du vendredi
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29/06 : Labo 6
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10
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04/07 : Cours 10
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06/07 : Labo 7
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11
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11/07 : Cours 11
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13/07 : Labo 8
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12
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18/07 : Cours 12
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20/07 : Labo 9
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13
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25/07 : Cours 13
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27/07 : TP3
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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).
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