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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

Automne 2023
MEC786 : Mise en forme de polymères et composites (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC300    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 20,0 % 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.

À la fin du cours, l’étudiante ou 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.

Séances de laboratoire sur l’identification et caractérisation de la microstructure, des propriétés mécaniques et thermiques des polymères.



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 :
- 16 heures de laboratoires ou démonstrations d’expérimentations en laboratoire suivi d’exercices pratiques
- 8 heures de travaux pratiques
- 4 heures de baladodiffusions à écouter à la maison




Utilisation d’appareils électroniques

Les ordinateurs portables sont autorisés pour ce cours, toutefois, leur utilisation pour un usage qui n'est pas lié au cours est interdit en classe et en TP.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:30 - 10:30 Laboratoire
Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Adam Smith Activité de cours Adam.Smith@etsmtl.ca
01 Ilyass Tabiai Activité de cours Ilyass.Tabiai@etsmtl.ca A-2114
01 Olatoundji George Gnonhoue Laboratoire olatoundji-george.gnonhoue.1@ens.etsmtl.ca
01 Sare Moazen Laboratoire sare.moazen.1@ens.etsmtl.ca
01 Carl-Olivier Sauvé Laboratoire carl-olivier.sauve@etsmtl.ca



Cours

Semaine

Contenu du cours

Références

Contenu du labo ou TP

1

Cours 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.

 

2

 

 

Labo 1 : Identification méthodes de caractérisation et introduction et Identification des polymères
3 Cours 2 Propriétés mécaniques des polymères : Comportement en traction
Comportement viscoélastique
Chapters 9: Materials Science of Polymer for Engineers

4 séances tournantes :

  • Labo 2 : Températures de transitions et propriétés mécaniques des polymères
  • TP1: Analyse microstructurale des polymères
  • Labo 3 : Principe de superposition temps-température
  • Labo 4: Indice de fluidité

 

 

 

 

4

Cours 3 Solidification des polymères

Etat Amorphe

Cristallisation

Contraintes résiduelles

Chapitres 4 et 8: Materials Science of Polymers for Engineers

5

Cours 4 Propriétés rhéologiques des polymères : Rhéologie des polymères fondus Rhéométrie

Chapitre 5: Materials Science of Polymers for Engineers

6

Cours 5 Mise en forme des polymères

Extrusion et injection

Chapitre 6 :

Materials Science of Polymers for Engineers

Chapitre 7 : Principles of Polymer Engineering

7

Cours 6 Méthodes de mise en forme émergentes

Mélanges de polymères

Rappels

Notes de cours

TP2: Exercices de préparation à l’intra

8

Cours 7 - Matériaux composites: applications. constituants et mécanique

Notes de cours

 

9

INTRA

 

TP3: Constituants

10

Cours 8 - Constituants et introduction aux procédés de mise en forme

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

Labo 5 : Infusion

11

Cours 9 - Mise en forme des composites thermodurcissables

Notes de cours et chapitre 10 de Advanced Composites Manufacturing

Labo 6 : Pré-impregnés

12 Cours 10 - Mise en forme des composites thermodurcissables - 2 Notes de cours et chapitre 10 de Advanced Composites Manufacturing Labo 7 : Constituants

13

Cours 11 - Procédés de mise en forme des matériaux composites thermoplastiques

Notes de cours et chapitre 3 de Advanced Composites Manufacturing

Labo 8 : Composites thermoplastiques

14

Cours 12 - Joints et réparations

Notes de cours et chapitre 12 de Advanced Composites Manufacturing

TP 4 : Exercices




Laboratoires et travaux pratiques

8 séances de laboratoires et 4 séances de travaux pratiques.




Utilisation d'outils d'ingénierie

Matlab sera employé dans ce cours comme une calculatrice pour résoudre des problèmes.




Évaluation
Quatre (4) laboratoires sur la caractérisation et mise en forme des polymères  28 %
Quatre (4) laboratoires sur la mise en forme et la caractérisation de composites 28 %
Les Quiz 4 %
Examen intra 20 %
Examen final 20 %

 




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 26 octobre 2023



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).



Infractions de nature académique
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