UTBM mise en oeuvre des materiaux 2007 imap

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PR44 A2007 Médian partie polymère et composite Lundi 5 novembre 2007 PR44 A2007 Médian Partie polymère et composite Durée 2heures Documents autorisés Répondre sur 2 feuilles d’examens séparées 1 feuille pour composite 1 feuille pour les questions Chaque partie notée sur 10PR44 A2007 Médian partie polymère et composite Lundi 5 novembre 2007 Partie composite (2 points par question) Réalisation d’une « boite » à coin sphérique en RTM Nous réalisons une pièce en forme de boite parallélépipédique ‘(environ 400x200x60) comportant des congés de raccordement entre les faces (R=15mm) l’épaisseur de la coque est constante e=1.2mm Lors de la mise en œuvre le drapage est réalisé en mettant 5 tissus de verre à 300gr/m2 qui sont déformés par le « moule » et « contre moule » formant poinçon et matrice. L’excédent de matière est automatiquement coupé par une lame qui le cisaille en même temps qu’elle ferme hermétiquement le moule. Lors des premier essais l’on s’aperçoit qu’il y a systématiquement un défaut dans les angle des petits coté, la résines n’imprègne pas les fibres. Pourtant lorsque l’on regarde la déformation des tissus ceux-ci se déforment bien et l’on ne voit pas d’obstacle à l’écoulement de la résine. En retirant 2 couches de verre cela ce passe beaucoup mieux , il doit y avoir un problème de taux de fibre dans cette zone. Question 1 Calculez le taux de fibre sur les grandes faces de la structure PR44 A2007 ...
Publié le : jeudi 21 juillet 2011
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PR44 A2007 Médian Lundi 5 novembre 2007
partie polymère et composite
PR44 A2007 Médian Partie polymère et composite Durée 2heures Documents autorisés Répondre sur 2 feuilles d’examens séparées
1 feuille pour composite
1 feuille pour les questions
Chaque partie notée sur 10
PR44 A2007 Médian Lundi 5 novembre 2007
Partie composite (2 points par question)
partie polymère et composite
Réalisation d’une « boite » à coin sphérique en RTM Nous réalisons une pièce en forme de boite parallélépipédique ‘(environ 400x200x60) comportant des congés de raccordement entre les faces (R=15mm)l’épaisseur de la coque est constante e=1.2mm Lors de la mise en œuvre le drapage est réalisé en mettant 5 tissus de verre à 300gr/m2 qui sont déformés par le « moule » et « contre moule » formant poinçon et matrice. L’excédent de matière est automatiquement coupé par une lame qui le cisaille en même temps qu’elle ferme hermétiquement le moule. Lors des premier essais l’on s’aperçoit qu’il y a systématiquement un défaut dans les angle des petits coté, la résines n’imprègne pas les fibres. Pourtant lorsque l’on regarde la déformation des tissus ceux-ci se déforment bien et l’on ne voit pas d’obstacle à l’écoulement de la résine. En retirant 2 couches de verre cela ce passe beaucoup mieux , il doit y avoir un problème de taux de fibre dans cette zone.
Question 1 Calculez le taux de fibre sur les grandes faces de la structure
PR44 A2007 Médian Lundi 5 novembre 2007
partie polymère et composite
Question 2 Calculez la variation de masse de fibre par unité de surface au niveau du défaut ? Pour cela faire les hypothèses suivantes : Les fibres sont rigides (pas de changement de longueur). lors de la déformationLe pas des mailles du tissu ne change pas en moyenne Seule l’angle formé par les mèches varie Des mesures sur échantillon confirment les hypothèses et le calcul L’angle des mailles passe de 45° à environ74°.
m
α
m
α
Question 3 ·que pouvez-vous affirmer sur la nature du défautSur la base des 2 résultats précédant ·pour remédier à celui ciQuelles solutions envisager Question 4 L’injection RTM est réalisé par une pompe doseuse et un mélangeur en continu placé à l’entrée du moule La résine est spécialement formulée pour avoir une polymérisation retardée mais lorsque la réaction proprement dite se produit elle retrouve sa réactivité initiale. Ceci se traduit dans le diagramme suivant
t0 mélange de l’élément de matière
T1 fin de l’effet de l’inhibiteur de réaction
Tg temps de gel
Quel est le temps maximum pour réaliser l’injection (remplissage du moule) Quel sera le temps minimum d’un cyclede moulage (en considérant qu’il est possible de régler par mélange le temps d’inhibition) Question 5 Proposez 2 autres méthodes pour réaliser la pièce Pour chacune quel serait les avantages et les inconvénients comparé à la méthode décrite précédemment
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partie polymère et composite
Partie 2 questions (1/2point par question) 1.Le caoutchouc naturel provient de la résine d’un arbre Le chêne Le séquoia Le baobab L’hévéa Le caoutchouc 2.Comment s’appelle l’opération principale de la transformation des caoutchoucs 3.Quelle est la principale caractéristique des thermodurcissables résistance à la traction résistance au feu résistance à la chaleur 4.Donner 3 noms de thermoplastiques amorphes 5.Sur une courbe de variation d’enthalpie, qu’est ce qui diffère un polymère amorphe d’un polymère cristallin 6.Donner les 5 propriétés physiques les plus importantes pour la transformation des matières thermoplastiques 7.Dans les équations de Navier-Stokes, quel est le facteur qui différence le comportement d’un polymère par rapport au comportement de l’eau 8.Représenter une courbe de viscosité en fonction du cisaillement 9.Dessiner la section d’un vieux vitrail et expliquer votre schéma 10.Donner 3 procédés de transformation 11.Donner 5 applicationsde l’extrusion 12.Comment s’appellent les 3 zones d’une vis d’extrusion 13.Quel est le meilleur moyen pour échauffer et fondre des granulés de polymère thermoplastique 14.en extrusion soufflage, à quoi sert l’injection axiale de l’air 15.Donner 3 applications de l’extrusion bi-vis 16.Donner l’angle de dépouille en fonderie: de la fonte de l’aluminium des polymères 17.Faites le croquis d’un cycle d’injection et expliquez 18.Citer 3 procédés dérivés de l’injection 19.assistée par gaz ou par eauCiter les 3 procédés mis en œuvre en injection 20.Quel est l’intérêt d’injecter du gaz après avoir rempli 98% de la cavité de la pièce. 21.Quelle est la principale difficulté du procédé d’injection assistée par eau? 22.équations de Navier-Stockes.
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