STM-PARC-1-Fabrication additive de structures complexes

  • ue-mec-stm-parc-1-materiaux innovants et eco-respectueux
  • Mécatronique

Semestre : 8

Responsable(s) du contenu pédagogique
  • Thierry ROLAND
  • Hervé PELLETIER
Total coefficients : 2
Total heures : 28 (28 TD)
Total heures travail personnel : 28

Prérequis

Cours de Matériaux et de Résistance des matériaux


Objectif

Recyclage / Cycle de vie : donner aux étudiants une présentation globale, pour différentes familles de matériaux (métaux / polymères), du recyclage et des procédés associés, ainsi qu'une introduction aux principes d'éco-conception, de technologies "propres" et de conception pour le recyclage.

Bioplastiques : les objectifs de cette partie sont de fournir aux élèves ingénieurs les éléments de base concernant l'existence et l'utilisation de polymères autre que pétrole sourcés. L'écobilan complet de ces matériaux devra être abordé.


Compétences attendues

Axe A1 : CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Capacité à mettre en place un raisonnement scientifique rigoureux. Capacité à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales.
- Connaître et expliquer les concepts théoriques relatifs à un large champ de sciences fondamentales
- Formaliser un problème à l'aide d'outils analytiques ou numériques
- Être capable de résoudre un problème scientifique à l'aide de méthodes analytiques ou numériques
- Être capable de transposer les connaissances scientifiques dans le domaine de la spécialité

Axe A2 : ANALYSE TECHNIQUE
Capacité à mobiliser les ressources dans le domaine de la spécialité. Mettre en œuvre des connaissances techniques multidisciplinaires pour résoudre des problèmes d'ingénierie.
- Identifier un problème, le reformuler
- Déterminer les leviers d'actions permettant de résoudre un problème
- Identifier et comparer des méthodes de résolutions potentielles

Axe A3 : CONCEPTION TECHNIQUE
Capacité à mobiliser ou à développer des nouvelles méthodes de conception afin de concevoir des produits, des processus et des systèmes en tenant compte des dernières avancées techniques dans le domaine tout en prenant en compte les enjeux environnementaux et énergétiques.
- Analyser et comparer un large champ de données techniques
- Définir les solutions techniques répondant au besoin
- Réaliser et interpréter des simulations

Axe A6 : ARBITRAGE DES SITUATIONS COMPLEXES
Aptitude à réaliser des arbitrages sur les problèmes complexes et partiellement définis en prenant en compte les objectifs de développement durable définis par l'ONU.
- Être capable de prendre en compte les enjeux du développement durable dans l'ensemble de son activité


Programme

Partie Recyclage :
1. Contexte environnemental.
2. L'approche "Cycle de Vie" des matériaux utilisés dans les produits manufacturés.
3. Réalité du recyclage des matériaux : récupération des déchets de la mise en œuvre ; tri des matériaux en fin de vie ; valorisation et recyclabilité.
4. Gestion de la fin de vie des bioplastiques.
5. L’éco-audit
6. Vers un choix de matériaux « éco-éclairé »

Partie Bioplastiques :
1. Contexte et définitions : les plastiques biodégradables, biosourcés, compostables, les agromatériaux, les biopolymères.
2. Les différents plastiques : les plastiques d'origine végétale, agricole, microbienne, ou animale ; les plastiques biodégradables issus de ressources fossiles ; les plastiques chargés de fibres naturelles.
3. Les producteurs de matériaux et capacités de production : les plastiques d'origine végétale, agricole, microbienne, ou animale ; les plastiques biodégradables issus de ressources fossiles ; les plastiques chargés de fibres naturelles.
4. Les propriétés : modules, résistance au choc, viscosité à l'état fondu, propriétés barrières, vieillissement, compatibilité avec les autres polymères.
5. Les secteurs et domaines d'application : les plastiques d'origine végétale, agricole, microbienne, ou animale ; les familles de biodégradables issus de la pétrochimie ; les plastiques chargés de fibres naturelles.
6. Techniques de mise en œuvre : injection, extrusion, biodégradation des polymères.
7. Les modes de dégradation, labels et normes.


Contraintes pédagogiques - Méthodes pédagogiques

Alternance cours / TD. Un support de cours est fourni aux élèves. Les exercices proposés dans ce support sont corrigés en séances de TD.


Contraintes pédagogiques - Moyens spécifiques

Accès à une salle CAO pour 2 séances de TD


Mode d'évaluation

Rendu sous forme d'un rapport de projet (sur la réalisation d'un éco-audit)


Bibliographie

1. Engineering Biopolymers, H.J. Endres and Co ; Hanser Verlag Ed. (2011).
2. Aide-mémoire Science des Matériaux, M. Dupeux ; Dunod Ed. (2004).
3. Aide-mémoire Matières Plastiques, M. Carrega ; Usine Nouvelle Dunod Ed. (2009).
4. Les déchets. Collecte, traitement, tri, recyclage, T. Turlan ; Usine Nouvelle Dunod Ed. (2013).
5. Aide-mémoire Gestion des déchets, J.M. Balet ; Usine Nouvelle Dunod Ed. (2011).
6. Guide du traitement des déchets, A. Damien ; Usine Nouvelle Dunod Ed. (2013).



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