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Responsable(s) Nicole R. Demarquette

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Nicole R. Demarquette


PLAN DE COURS

Hiver 2020
MEC786 : Mise en forme de polymères et composites (3 crédits)


Pour assurer la tenue de la session d’été 2020 dans le contexte de la pandémie au Covid19, les modalités particulières suivantes devront être appliquées :

  • La session se fera entièrement à distance
  • L’étudiant inscrit à un cours doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus.
  • Les examens (intra, finaux) se feront à distance, la surveillance de ces examens se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du bureau canadien d’agrément des programmes de génie afin d’assurer la validité des évaluations.

Si vous ne consentez pas aux modalités décrites ci-haut, vous devez vous désinscrire de vos cours avant le 15 mai et vous pourrez être remboursés. En demeurant inscrit, vous acceptez les modalités particulières de la session E20.




Préalables
Programme(s) : 7684
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC300    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 15,0 % 5,0 % 80,0 %




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 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 Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 08:30 - 10:30 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Martine Dubé Activité de cours Martine.Dube@etsmtl.ca A-1918
01 Julie Genoyer Activité de cours cc-Julie.Genoyer@etsmtl.ca



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

Notes de cours

TP 2 : Exercices

9

Procédés de mise en forme des matériaux composites et leur modélisation (1)

Notes de cours et chapitre 5-6 de Advanced Composites Manufacturing

Labo 6 : Pré-imprégné

10

Procédés de mise en forme des matériaux composites et leur modélisation (2)

Notes de cours et chapitres 5-6 de Advanced Composites Manufacturing

Labo 7 : Infusion

11

Procédés de mise en forme liquides des matériaux composites thermodurcissables

Notes de cours et chapitre 10 de Advanced Composites Manufacturing

Labo 8 : Composites thermoplastiques

12

Procédés de mise en forme des matériaux composites thermoplastiques

Notes de cours et chapitre 3 de Advanced Composites Manufacturing

Labo 9 : Constituants

13

Joints et réparations

Notes de cours et chapitre 12 de Advanced Composites Manufacturing

TP 3 : Exercices




Laboratoires et travaux pratiques

9 séances de laboratoires et 3 séances de travaux pratiques




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 et la caractérisation de composites 30 %
Examen intra 20 %
Examen final 20 %

 




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
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/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) 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