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Responsable(s) Vincent Demers

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École de technologie supérieure
Département de génie mécanique
Responsable(s) de cours : Vincent Demers


PLAN DE COURS

Été 2019
MEC300 : Technologie de fabrication (3 crédits)



Préalables
Programme(s) : 7684
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC200    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 30,0 % 70,0 %




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 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.



Objectifs du cours

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.



Stratégies pédagogiques
  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 soutiendront 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.



Utilisation d’appareils électroniques

Une calculatrice scientifique sera utile lors de Travaux Pratiques, des Laboratoires et des Examens (Intra et final).




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:30 Travaux pratiques (2 sous-groupes)
Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours
02 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 22:00 Travaux pratiques (2 sous-groupes)



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Alexandre Szymanski Activité de cours cc-Alexandre.szymanski@etsmtl.ca
02 Alexandre Szymanski Activité de cours cc-Alexandre.szymanski@etsmtl.ca



Cours
Contenus traités dans le cours* Heures
Cours 1 : Introduction et choix des procédés 3
Cours 2 : Fabrication à partir de l'état liquide (1/2) 3
Cours 3 : Fabrication à partir de l'état liquide (2/2) 3
Cours 4 : Fabrication par déformation plastique (1/2) 3
Cours 5 : Fabrication par déformation plastique (2/2) et traitements thermiques 3
Cours 6 : Fabrication par enlèvement de matière 3
Cours 7 : Fabrication par frittage des poudres 3
Cours 8 : Fabrication additive 3
Cours 9 : Traitements de surface 3
Cours 10 : Assemblage 3
Cours 11 : Structures et propriétés des polymères pour la mise en forme 3
Cours 12 : Mise en forme des polymères et composites 3
Cours 13 : Présentations orales du projet (en équipe) 3
Total 39

* : Consulter le calendrier pour connaître la date exacte de l'activité.




Laboratoires et travaux pratiques
Description* Heures
TP 1 : Choix des procédés, Fonderie/Solidification, traitement thermique 2
Laboratoire 1 : Fonderie 1/2 2
Laboratoire 1 : Fonderie 2/2 2
TP 2 : Déformation plastique et usinage 2
Laboratoire 2 : Durcissement des alliages d'aluminium (1/2) 2
Laboratoire 2 : Durcissement des alliages d'aluminium (2/2) 2
Examen Intra 3
Laboratoire 3 : Emboutissage (1/2) + présentation projet 2
Laboratoire 3 : Emboutissage (2/2) 2
TP 3 : Soudage, Métallurgie des poudres, polymère et composite 2
Laboratoire 4 : Polymères (1/2) 2

Laboratoire 4 : Polymères (2/2)

2
Total 25

* : Consulter le calendrier pour connaître la date exacte de l'activité.




Utilisation d'outils d'ingénierie

Sans objet.




Évaluation
Activité Description* %
Laboratoire 1 Remise du rapport de laboratoire sur la fonderie (par équipe) 6 %
Laboratoire 2 Remise du rapport de laboratoire sur le durcissement de l'aluminium (par équipe) 6 %
Laboratoire 3 Remise du rapport de laboratoire sur l'emboutissage (par équipe) 6 %
Laboratoire 4 Remise du rapport de laboratoire sur la relaxation des polymères (par équipe) 6 %
Intra

Examen intra

30 %
Présentation 1 Présentation du plan du projet (par équipe) 1 %
Présentation 2 Présentation orale du projet (par équipe) 7 %
Rapport de projet Remise du rapport du projet (par équipe) 8 %
Examen final Examen final (semaines d’examens finaux) 30 %

* : Consulter le calendrier pour connaître la date exacte de l'activité.

Note :

- L'intra pour tous les groupes aura lieu le 14 juin 2019 de 18h à 21h (l'emplacement de l'examen intra sera spécifié sur le site Moodle).

- À l'examen intra et à l'examen final, aucune documentation n'est permise, sauf une page recto-verso 8,5 x 11) de notes et formules préparées par l'étudiant.

- Aux examens, les téléphones cellulaires et les ordinateurs sont interdits.

- Une moyenne de 50 % ou plus aux examens (i.e. moyenne de l’intra et de l’examen final) est nécessaire pour passer le cours.

- Selon l’article 7.2.3 du Règlement des études de premier cycle, le total des notes des examens de même que tout travail individuel, doivent constituer au moins 60 % de l’ensemble des éléments d’évaluation du cours (MEC300 respecte ce seuil car 60% de la note provient d'évaluations individuelles).




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.

Dispositions additionnelles

Une pénalité de 10 % par jour de retard calendrier sera appliquée pour tous travaux mentionnés à la section "Évaluation" qui seront remis en retard.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » 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

M. P. Groover, “Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems”, Whiley, 6th Ed., 2016.




Ouvrages de références
  • J. Schey, “Introduction to Manufacturing Processes”, McGraw Hill, 3rd Ed., 2000.
  • S. Kalpakjian, S. Schmid, “Manufacturing Engineering and Technology”, Prentice Hall, 6th Ed., 2010.
  • N.G. McCrum, C.P. Buckley, C.B. Bucknall, “Principles of Polymer Engineering”, 2nd Ed., Oxford Science publications, 1997.
  • R.J. Crawford, “Plastics Engineering”, 2nd Ed., Pergamon Press, 1987.
  • Les techniques de l’ingénieur (via le site de la bibliothèque).
  • ASM Handbook.
  • Autres références disponibles à la bibliothèque sur chaque sujet abordé en cours (ex : soudage, usinage, métallurgie des poudres, composite, etc.).



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca