Les procédés d'élaboration et de transformation des métaux, céramiques et plastiques

Maurice Reyne

Description

Cet ouvrage sur Les procédés d'élaboration et de transformation des métaux, céramiques et plastiques, analyse l'ensemble des matériaux et leurs procédés de mise en œuvre industrielle, pour la réalisation de produits facilitant notre vie au quotidien.
Il permet, à travers de nombreuses illustrations, une meilleure compréhension du monde de l'industrie et de ses technologies. Les procédés d'élaboration et de transformation des métaux, céramiques et plastiques présente de façon exhaustive :
une description des différents matériaux existants, les filières spécifiques d'élaboration des produits de base, l'ensemble des procédés utilisés dans les industries de transformation, les traitements améliorant la propriété des matériaux, les systèmes d'assemblage.
Le spécialiste, quel que soit son secteur industriel, pourra mieux comprendre et transposer les techniques en usage dans d'autres environnements et ainsi appréhender les développements à venir.
Introduction. Chapitre 1. Les métaux. Chapitre 2. Les céramiques. Chapitre 3. Les autres matériaux de grande consommation. Chapitre 4. Les textiles. Chapitre 5. Les élastomères. Chapitre 6. Les matériaux de synthèse. Chapitre 7. Les composites. Chapitre 8. Les nanomatériaux et nanotechnologies. Chapitre 9. Prospective. Glossaire. Index.

Sujets

• Matériau

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 09 avril 2010
• Nombre de lectures: 32
• EAN13: 9782746240865
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 19 Mo

Extrait

Les procédés d’élaboration et de transformation des métaux,
céramiques et plastiques





















L’essentiel des schémas est issu des stages CEGOS ou d’ouvrages publiés par
Hermès-Lavoisier. Quelques illustrations, signalées, proviennent de la revue
« Usine Nouvelle». Les photos prises sur internet sont libres de droit.














© LAVOISIER, 2010
LAVOISIER
11, rue Lavoisier
75008 Paris

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www.lavoisier.fr

ISBN 978-2-7462-2523-7



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Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, April 2010.





Les procédés d’élaboration

et de transformation

des métaux, céramiques
et plastiques









Maurice Reyne











TABLE DES MATIÈRES
Introduction .................................... 11
I.1. Données de base ............................. 12
Chapitre 1. Les métaux ............................ 17
1.1. Les ferreux ................................ 17
1.1.1. Le fer (Fe) .............................. 17
1.1.2. La fonte ............................... 17
1.1.3. Les aciers 18
1.2. Les non ferreux ............................. 20
1.2.1. L’aluminium (Al) ......................... 20
1.2.2. Le cuivre (Cu) ........................... 22
1.2.3. Le zinc (Zn) ............................ 22
1.2.4. L’étain (Sn) 22
1.2.5. Le plomb (Pb) 23
1.3. Les autres métaux 23
1.3.1. Les alliages courants ....................... 23
1.3.2. Les métaux précieux 24
1.3.3. Les terres rares et métalloïdes ................. 25
1.3.4. Les alliages de fonction ..................... 27
1.4. L’élaboration des métaux 29
1.4.1. La sidérurgie ............................ 29
1.4.2. La métallurgie des non ferreux ................ 32
1.5. La transformation des métaux .................... 34
1.5.1. La fonderie ............................. 35
6 Elaboration et transformation des matériaux
1.5.2. Le frittage (métallurgie des poudres) ............ 44
1.5.3. Le forgeage ............................. 47
1.5.4. Le formage 54
1.5.5. Le frettage .............................. 62
1.5.6. Coupe de pièces épaisses .................... 63
1.5.7. Les fabrications spécifiques .................. 65
1.5.8. L’usinage 68
1.5.9. Les traitements ........................... 78
1.5.10. Les assemblages ......................... 84
1.6. Exemples des matériaux et techniques utilisés
en construction automobile......................... 97
1.6.1. Les matériaux utilisés ...................... 97
1.6.2. Les techniques et produits constitutifs ........... 100
1.6.3. La réalisation automatisée de la coque portante ..... 101
1.6.4. Le traitement de la tôlerie ................... 102
1.6.5. Le recyclage de l’acier ..................... 103
1.7. Les composites à matrice métalliques (CMM) ......... 103
1.7.1. Les matériaux de base ...................... 104
1.7.2. Les procédés de transformation ................ 104
Chapitre 2. Les céramiques ......................... 107
2.1. Les céramiques traditionnelles et techniques .......... 107
2.2. L’intérêt et les limites des céramiques .............. 108
2.3. Les procédés de transformation des céramiques ........ 111
2.3.1. Les traitements de surface ................... 114
2.4. Les applications des céramiques fonctionnelles ........ 115
2.5. Un exemple d’utilisation des céramiques en électronique . 117
2.6. Les composites à matrice céramique (CMC) .......... 120
2.6.1. Les matériaux de base ...................... 121
2.6.2. Les procédés de transformation ................ 122
2.7. Le verre ................................... 122
2.7.1. La typologie ............................ 122
2.7.2. Les procédés de transformation des verres ........ 123
2.8. Le carbone ................................. 129
2.8.1. Les composites carbone-carbone (CCC) .......... 130
2.9. Le ciment et le béton .......................... 132
Table des matières 7
2.9.1. L’élaboration ............................ 133
2.9.2. Les applications .......................... 133
Chapitre 3. Les autres matériaux de grande consommation .. 137
3.1. Le bois ................................... 137
3.2. Le papier .................................. 140
3.2.1. Les impressions en continu .................. 142
3.3. Le carton 144
3.3.1. Le carton ondulé ......................... 144
3.4. Le liège 147
3.5. Le cuir 147
Chapitre 4. Les textiles ............................. 149
4.1. La typologie ................................ 149
4.2. L’élaboration ............................... 150
4.3. Les procédés de transformation ................... 151
4.3.1. Le tissage (chaîne et trame) .................. 151
4.3.2. Le tricotage (mailles) ...................... 152
4.3.3. L’assemblage ............................ 153
4.3.4. Le découpage ........................... 153
4.3.5. Les non-tissés (ou feutre) .................... 154
4.3.6. Fibres ................................. 154
4.3.7. Les armures tissées à fibres longues ............ 156
4.3.8. Les armures non tissées (dites « mat ») .......... 156
Chapitre 5. Les élastomères ......................... 157
5.1. Les caoutchoucs vulcanisants .................... 157
5.2. Les élastomères thermoplastiques ................. 159
Chapitre 6. Les matériaux de synthèse ................. 163
6.1. Les matières plastiques ........................ 163
6.1.1. Les thermoplastiques (TP)
et les thermodurcissables (TD) .................... 164
6.1.2. Les symboles distinctifs 166 8 Elaboration et transformation des matériaux
6.1.3. Les facteurs de développement ................ 166
6.1.4. Les propriétés spécifiques ................... 167
6.1.5. Les applications essentielles .................. 168
6.2. L’élaboration des plastiques ..................... 170
6.2.1. La classification des plastiques ................ 172
6.3. Les procédés de transformation des plastiques ......... 174
6.3.1. Avec un polymère thermoplastique ............. 175
6.3.2. Avec des poudres ou résines thermodurcissables .... 177
6.3.3. Pour réaliser des alvéolaires (mousses) .......... 178
6.4. Les assemblages des plastiques ................... 178
6.4.1. Les indémontables ........................ 179
6.4.2. Les dém......................... 184
6.5. Les traitements des plastiques .................... 185
6.5.1. Les dépôts de plastiques sur métal (plastage) ...... 185
6.5.2. Les dépôts métalliques sur plastiques ............ 187
6.6. Les impressions sur plastiques ................... 189
6.6.1. Les impressions localisées 191
6.6.2. Les décorations de surface 195
6.6.3. Le recyclage ............................ 199
6.6.4. Les grandes applications des plastiques et concurrence
avec les autres matériaux ........................ 202
Chapitre 7. Les composites .......................... 205
7.1. Les composites de synthèse (à matrice plastique) ....... 205
7.1.1. La définition des composites ................. 206
7.1.2. Le système « composites » ................... 207
7.1.3. La classification des composites ............... 209
7.1.4. Applications essentielles des composites ......... 212
7.2. La transformation des composites 213
7.2.1. Les composites thermodurcissables (CTD) ........ 213
7.2.2. Les comoplastiques (CTP) .......... 217
7.3. La découpe des composites...................... 220
7.3.1. Procédé mécanique ........................ 220
7.3.2. Le jet d’eau HP .......................... 221
7.3.3. Le laser ................................ 222



Table des matières 9
7.4. Les assemblages des composites .................. 222
7.4.1. L’aspect de surface ........................ 223
7.4.2. Le recyclage ............................ 223
7.4.3. Les grandes applications des composites ......... 224
7.5. Exemple d’emploi des composites dans la construction
aéronautique .................................. 224
Chapitre 8. Les nanomatériaux et nanotechnologies ........ 229
8.1. Données générales ........................... 230
8.2. La préparation des nanomatériaux ................. 232
8.3. Les procédés de fabrication de nano-objets
ou de nanomatériaux.............................. 233
8.4. Les applications déjà existantes ................... 233
Chapitre 9. Prospective ............................ 237
Glossaire ...................................... 241
Index ......................................... 245




INTRODUCTION
Ce livre analyse l’ensemble des matériaux et leurs procédés de
mise en œuvre industrielle qui permettent de réaliser les produits qui
facilitent notre vie.
Nous avons privilégié le qualitatif au quantitatif en donnant un
minimum de chiffrage, ainsi sont exclues les caractéristiques
physicochimiques ou les statistiques de marchés, qui font l’objet d’ouvrages
spécialisés (à l’exception de celles qui sont données dans un but de
comparaison).
En revanche, l’abondance d’illustr