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Chapitre 1 cohe sion et structure de la matie re

Ecole Nationale Supérieure des Arts et Métiers - Casablanca Pr KHATIB Hamza Année universitaire Objectifs du cours - Motivation C Dé ?nition d'une pièce mécanique La réalisation d'une pièce mécanique nécessite la dé ?nition de trois paramètres -Géométrie de la pièce BE - Matériau formant la pièce BE -Le procédé utilisé pour donner au matériau la géométrie ?nale recherchée BM La dé ?nition de la géométrie du matériau et des procédés d'obtention sont des missions du BE et BM Devant chaque projet de conception et de réalisation plusieurs solutions se présentent pour chaque paramètre L'ensemble des solutions admissibles doivent véri ?er plusieurs critères Cahier de charge Optimisation Géométrique Poids délais de fabrication coût ? Matériau Procédés mécaniques Contraintes de choix -La résistance de la pièce -La simplicité de fabrication -La dégradation de la pièce par l'usure -L'interaction de la pièce avec son environnement Oxydation ? - Température de fonctionnement ? ? Contraintes de choix -La précision de la pièce -Le temps de réalisation - Le coût de la pièce ? Géométrie ? Contraintes de choix -La résistance de la pièce - L'encombrement -Le Poids ? Le présent cours traite deux points essentiels du triangle Géométrie Matériau Procédé Il sera organisé en trois parties Partie Elle sera consacrée à comprendre la structure de la matière et l'in uence de cette structure sur les propriétés mécaniques rigidité ductilité dureté fragilité ? La maitrise de ces propriétés est fondamentale pour comprendre et mener un processus de choix d'un matériau dédié à une application précise outil de coupe métaux de construction ? Géométrie Pièce Matériau Procédé Une analyse à l'échelle atomique permettra de comprendre les origines de ces propriétés et les facteurs in uençant ces propriétés On va pouvoir également comprendre pourquoi certains matériaux aciers fontes aluminiums ? présentent des propriétés particulières et pourquoi ils sont réservés à des applications précises C Partie Elle sera consacrée aux matériaux métalliques ferreux D'autres matériaux plus complexes Composites seront traités durant les années prochaines Cette partie permettre de comprendre la composition des aciers et les méthodes d'élaboration ainsi que les applications pratiques de ces matériaux Partie Elle sera consacrée aux procédés mécaniques de réalisation des pièces Particulièrement les techniques et les paramètres opératoires de chaque procédé Chapitre Cohésion et structure de la matière C Plan Partie Cohésion de la matière - Introduction - Electronégativité - Dipôle électrostatique et moment dipolaire - Energie de la liaison atomique -Les liaisons fortes -Les Liaisons faibles -Forces d'une une liaison interatomique - Introduction C - Introduction Quel est le matériau parfait recherché par un ingénieur Haute résistance mécanique - Poids léger faible masse volumique - Haute température de fusion capable de fonctionner dans un réacteur d'avion ? - Résiste à la corrosion - Simple à mettre en forme et à usiner Dilemme ? Avec un coût minimum Application Réalisation des structures minces dures et rigides Exemples Ailes d'avions Plastique Masse volumique Faible Résistance Faible Coût Faible Aluminium Acier Moyenne Moyenne Moyen Importante Importante Moyen Matériau aux ?bres de Carbonne Faible Importante