guidesppo.qc.caguidesppo.qc.ca/.../plasturgie/plasturgie.doc · Web viewQuel pourcentage de la production annuelle de pétrole est nécessaire pour fabriquer la matière première

OUTIL D’EXPÉRIMENTATIONPlasturgie

Projet personneld’orientation (PPO)

© PlastiCompétences, www.plasticompetences.ca

http://www.plasticompetences.ca/

P L A S T U R G I E

Guide des activités

Les informations contenues dans ces guides des activités sont données à titre indicatif et ne sont pas exhaustives. Ces guides des activités vous proposent plusieurs adresses de sites Web qui pourraient ne plus être actives au moment où vous souhaiterez les utiliser ou qui pourraient vous diriger vers des informations non souhaitées. Veuillez vérifier ces liens Internet avant leur diffusion auprès des élèves puisque nous ne pouvons en garantir l'intégrité. Aussi, la Commission scolaire de la Beauce-Etchemin ne pourra être tenue responsable du contenu de ces sites Web, de toute omission, erreur ou lacune pouvant se retrouver dans ces outils d'expérimentation et des conséquences possibles qui en résulteraient. Certaines oeuvres contenues dans ce document ne sont pas sous licence Creative Commons puisqu’elles sont protégées par Copyright. Ainsi, toutes reproductions ou modifications qui seraient apportées aux oeuvres identifiées par © sont interdites.

2004, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ca/deed.fr_CA

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Numéro de document : 1Version du document : 2.0

Propriété de la Commission scolaire de la Beauce-Etchemin, ©, 2007

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P L A S T U R G I E

Table des matières

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P L A S T U R G I E

INFORMATIONS GÉNÉRALES 1

INTRODUCTION 6

A C T I V I T É 1

Questionnaire sur l’univers

des plastiques et des

composites 7

Fiche de l’élève 9

Corrigé 12

A C T I V I T É 2

À la découverte des matières plastiques 15

Les tests 20

Corrigé 28

A C T I V I T É 3

Fabrication d’un porte-clés 30

Première partie 30

Deuxième partie 44

A C T I V I T É 4

Test de rigidité 57

Fiche de l’élève 67

Corrigé 68

Tableau des données 69

Corrigé 70

A N N E X E S

1.1 Grille Entonnoir 73

1.2 Fiches descriptives 75

3

P L A S T U R G I E

Liste de matériel :

La liste suivante énumère tout le matériel et les ressources nécessaires pour compléter l’outil d’expérimentation de 5 heures sur la plasturgie :

Guide des activités Ordinateur personnel multimédia

Activité 2 : 1 trousse A comprenant :

1 x ensemble d’échantillons de plastique A et B- PC / PP- HDPE / PMMA- PET / ABS- PA / HIPS

1 x réceptacle en aluminium1 x paquet d’allumettes

Activité 3 : 1 trousse B comprenant :

1 x moule en deux parties 1 x bande d’immobilisation Delta-Cast Elite1 x paire de ciseaux1 x serre en C1 x sac refermable (genre ZiplocMD)1 x règle 30 cm1 x contenant pour l’eau1 x gabarit de découpe circulaire de 10 cm ou 4 pouces1 x paire de gants 1 x partie A du porte-clés – réalisée dans la partie 1 de l’activité 31 x partie B du porte-clés1 x gabarit de traçage1 x pince à œillets5 x oeillets1 x crayon-feutre à pointe fine à encre délébile1 x feuille de papier à poncer de numéro 3001 x anneau à clés

1

Informations générales

P L A S T U R G I E

Activité 4 : 1 trousse C comprenant :

1 x gabarit de mesure et de rétention en L (plastique transparent)1 x ensemble d'échantillons identifiés (1, 2, V-3, V-4, V-5, M-3, M-4 et M-5)- Acier laminé à froid (LAF) – 1- Aluminium de catégorie ordinaire – 2- Composite : laminé fibres aramides / résine époxyde – V-3- Composite : laminé fibres de verre / résine époxyde – V-4- Composite : laminé fibres de carbone / résine époxyde – V-5- Composite : laminé fibres de kevlar / résine époxyde – M-3- Composite : laminé fibres de verre / résine époxyde – M-4- Composite : laminé fibres de carbone / résine époxyde – M-5

4 x poids d'essais (1 petit poids identifié « 2 » et 3 gros poids identifiés « 4 »)1 x pince-notes1 x serre en C1 x trombone (petit)1 x règle de 15 cm en plastique3 x cales d’épaisseur

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P L A S T U R G I E

Conception :

La conception et la réalisation de ce guide ont été effectuées grâce à la collaboration de nombreuses personnes. Le comité sectoriel PlastiCompétences tient à les remercier sincèrement.

Mme Geneviève Pelletier bachelière en design industriel, conception des activités 2 et 3 ([email protected])

M. Michel Labonté coordonnateur au département de plasturgie Collège Ahuntsic, conception initiale du projet

M. Marc St-Pierre technologue, Centre de développent et composites du Québec (CDCQ) Saint-Jérôme, conception initiale du projet www.cdcq.qc.ca

Mme Chantal Perreault directrice, Centre collégial de développement de matériel didactique (CCDMD), Collège de Maisonneuve (anciennement du CDCQ Saint-Jérôme), conception initiale du projet

M. Jean-François Corbeil technologue, CDCQ Saint-Jérôme, conception initiale du projet

M. Daniel Poirier Ingénieur chargé de projet, CDCQ Saint-Jérôme

3

http://www.cdcq.qc.ca/

mailto:[email protected]

P L A S T U R G I E

Le comité sectoriel PlastiCompétences tient également à remercier ses partenaires de production :

Communication SRVA Marc Stever, (514) 282-7782, www.srva.com

A3 Communication Christian Jacques, (450) 778-0899Plasticase Frank Vitiello, (450) 628-1006,

www.plasticase.com

Mégamots services-conseils inc. France Duchesne, (514) 382-7282, pages.videotron.com/megamots

Centre de formation professionnelle Département de mise en œuvredes Moulins des matériaux composites (450) 492-3551

www.cfpmoulins.qc.ca

Modèlerie de Montréal Monsieur René Lefrançois (514) 881-1031

Adaptation :

Comité de validation pédagogique des guides des activités PPO

Remerciements, pour leur collaboration, à:

M. Érik Brisebois Chargé de projets PlastiCompétences

M. Jean Curadeau Directeur général, PlastiCompétences

M. Jean-Guy Labbé Directeur général du CFER de Bellechasse

Mme Catherine Laplante Technicienne du laboratoire d’essais techniques du Centre Sectoriel des Plastiques de Saint-Damien

4

http://www.cfpmoulins.qc.ca/

http://www.pages.videotron.com/megamots

http://www.plasticase.com/

http://www.srva.com/

P L A S T U R G I E

Sites Internet :

http://liensppo.qc.ca

http://www.mdeie.gouv.qc.ca/page/web/portail/entreprises/service.prt?svcid=PAGEGENERIQUE_CATEGORIES33&iddoc=45754

www.plasticompetences.ca

http://www.industrie.gouv.fr/cgi-bin/industrie/FranceTech/v_lienparc.pl?francais-parcours_7-vf_p7_cestkoi

http://www.cpia.ca/newsroom/details.php?ID=197&lang=FR

Cet outil d’expérimentation a été conçu dans le but de mieux faire connaître les matières plastiques, les matériaux composites et les métiers qui s'y rattachent.

Les matières plastiques et les matériaux composites sont souvent perçus, à tort, comme étant polluants, bon marché et de qualité inférieure. Il en est de même pour les métiers qui s'y rattachent, perçus comme des emplois qui s’exercent dans des environnements bruyants et salissants. La réalité est pourtant tout autre !

En réalisant les activités proposées, vous découvrirez tous les avantages des plastiques et des composites. Vous réaliserez par le fait même que peu d’objets existeraient si nous faisions disparaître du jour au lendemain tous ces matériaux.

Envie d’en savoir plus et peut-être même de faire une carrière éventuelle dans ce merveilleux domaine qui est en pleine croissance?

Réalisez sans plus tarder les quatre activités suivantes :

Activité 1 – Questionnaire sur l’univers des plastiques et des composites;

5

Introduction

http://www.cpia.ca/newsroom/details.php?ID=197




http://www.mdeie.gouv.qc.ca/page/web/portail/entreprises/service.prt?svcid=PAGEGENERIQUE_CATEGORIES33&iddoc=45754%20


http://liensppo.qc.ca/

P L A S T U R G I E

Activité 2 – Identification des plastiques (matières premières);

Activité 3 – Fabrication d'un objet en plastique et en composite (transformation);

Activité 4 – Comparaison de la rigidité de certains matériaux (propriétés physiques).

De plus, en vous rendant à l’adresse suivante, il vous sera possible de visionner un court vidéo intitulé « Les plastiques et les composites : des possibilités infinies! ». Traitant de musique et de planche à roulettes, ce support multimédia servira d’introduction aux différentes activités.

http://liensppo.qc.ca

Questionnaire sur l’univers des plastiques et des composites

Qu'est-ce que les matières plastiques et composites?

L’industrie de la transformation des matières plastiques et des matériaux composites, telle que nous la connaissons aujourd’hui, voit le jour au tournant des années 50. En effet, même si la Seconde Guerre mondiale a contribué grandement à l'essor des plastiques et des composites et que les premiers plastiques sont apparus à la fin des années 1800, ce n'est que vers les années 50 que nous avons réalisé tout le potentiel que pouvaient avoir ces matériaux dans nos activités quotidiennes.

Sous des formes, des dimensions et des coloris des plus variés, nous profitons encore chaque jour de leur étonnant développement. De la conquête de l’espace (habit d'astronaute, bras manipulateur) à l’exploration des fonds marins (sous-marin d'exploration, équipement de plongée), de la microchirurgie (tube microscopique, caméra miniature) à la construction de bâtiments (revêtement extérieur, isolant), les plastiques et les composites contribuent sans cesse à améliorer notre qualité de vie.

Un plastique, sous forme chimique, est constitué de polymère, une molécule à chaîne longue composée de nombreuses molécules plus petites nommées monomères et liées

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Activité

1

http://liensppo.qc.ca/

P L A S T U R G I E

entre elles. Pour créer des plastiques différents, il faut donc des combinaisons différentes de monomères. C’est ainsi que nous obtenons des plastiques qui portent le nom de polyéthylène (PE), de polypropylène (PP), de polycarbonate (PC), de chlorure de polyvinyle (CPV) ou encore de polychlorure de vinyle (PVC). Et tout ce processus prend sa source dans le pétrole!

Autre fait intéressant : presque tous les plastiques peuvent se recycler. Il s'agit de broyer le produit avant de le chauffer et de le mouler de nouveau. Ce processus peut même être repris à plusieurs reprises! On parle alors de matières « thermoplastiques ».

À l'inverse, les matériaux composites ne peuvent pas être recyclés (quoique certains soient maintenant recyclables et que les recherches se poursuivent). En effet, lorsque nous les chauffons (ce qui est différent de la cuisson), au lieu de ramollir, ils brûlent. On parle alors de matériaux « thermodurcissables ».

Un composite, comme son nom l'indique, est constitué de plusieurs produits différents. Une fois mariés et « cuits », ces produits forment un matériau distinct. Souvent fabriqués à partir de mélanges liquides-solides, les composites peuvent être « bonifiés » avec des renforts ou des additifs.

Les composites les plus fréquemment utilisés sont les amalgames de fibre de verre et de résine polyester (coque de bateau, bains et douches), de fibres de carbone et de résine (carrosserie automobile, skis) ou de fibres aramides (KevlarMD) et de résine (gilet pare-balle, cordes, gants).

Après avoir pris connaissance de ces quelques précisions, vous pouvez certainement constater l’omniprésence des matières plastiques et des matériaux composites dans nos vies. Et ce n’est pas fini, car leur développement continue. En effet, ils remplacent de plus en plus les matériaux traditionnels dans des applications qui nécessitent résistance et légèreté et qui offrent alors des avantages économiques et environnementaux.

Côté pratique, imaginez ce que serait demain si tous les plastiques et composites devaient disparaître. Qu’adviendrait-il de nos brosses à dents, sacs à ordure, emballages, vêtements, ordinateurs, avions et voitures tels que nous les connaissons aujourd'hui, sans compter les contenants divers, les chaussures, la vaisselle jetable, les tuyaux, les bouteilles d'eau, les sacs à dos, les cédéroms, les téléphones et autres objets?

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P L A S T U R G I E

Fiche de l’élèveActivité 1

À l’aide de vos connaissances et de recherches sur Internet, répondez aux questions suivantes :

1) Les plastiques et les composites se recyclent tous.a) Vraib) Faux

2) Il faut quatre fois plus de matériaux d’une autre nature pour remplacer le plastique.a) Vraib) Faux

3) Un casque de vélo en plastique peut réduire de 85% les risques de blessure à la tête.

a) Vraib) Faux

4) Le plastique est né d’une volonté de protéger les éléphants. Expliquez pourquoi.a) Vraib) Faux

5) Quel pourcentage de la production annuelle de pétrole est nécessaire pour fabriquer la matière première qui sera ensuite transformée en produit fini?

a) 95%

b) 80%

c) 53%

d) 7%

e) 4%

8

P L A S T U R G I E

6) Combien y a-t-il d’entreprises qui évoluent dans l’industrie des plastiques et des composites?

a) 1200

b) 820

c) 548

d) 330

e) 125

7) Il existe une panoplie de plastiques, la sélection d’un plastique se fait en fonction du besoin du client.

a) Vrai

b) Faux

8) Identifiez cinq secteurs où l’on retrouve des produits fabriqués en plastique et en composite. Visitez le site Internet « Développement économique, Innovation et Exportation » à l’adresse suivante :

http://www.mdeie.gouv.qc.ca/page/web/portail/entreprises/service.prt?svcid=PAGEGENERIQUE_CATEGORIES33&iddoc=45754

9) Identifiez un centre de formation professionnelle (FP), un centre de formation collégiale et un établissement de formation universitaire où l’on peut suivre une formation en plastique et en composite. Visitez le site Internet du « Comité sectoriel de la main-d’œuvre de l’industrie des plastiques et des composites » à l’adresse suivante :


FP (DEP) :_________________________________________________________

Collégial (DEC) :____________________________________________________

Universitaire (Certificat ou Baccalauréat) :________________________________

9




P L A S T U R G I E

10) Identifiez deux procédés de fabrication de produits en plastique et deux procédés de fabrication de produits en composite. Visitez le site Internet « Les plastiques, c’est quoi? » à l’adresse suivante :


Plastique :

Composite :

10



P L A S T U R G I E

Corrigé

1) Les plastiques et les composites se recyclent tous.b) Faux

2) Il faut quatre fois plus de matériaux d’une autre nature pour remplacer le plastique.a) Vrai

3) Un casque de vélo en plastique peut réduire de 85% les risques de blessure à la tête.a) Vrai

4) Le plastique est né d’une volonté de protéger les éléphants. Expliquez pourquoi.a) Vrai

Pour éviter l’extinction de la race chassée pour l’ivoire des cornes. Voir l’histoire à l’adresse URL suivante :

http://www.cpia.ca/newsroom/details.php?ID=197&lang=FR

5) Quel pourcentage de la production annuelle de pétrole est nécessaire pour fabriquer la matière première qui sera ensuite transformée en produit fini?

e) 4%

6) Combien y a-t-il d’entreprises qui évoluent dans l’industrie des plastiques et des composites?

c) 548

7) Il existe une panoplie de plastiques, ce dernier est soigneusement sélectionné en fonction du besoin du client.

a) Vrai

8) Identifiez cinq secteurs où l’on retrouve des produits fabriqués en plastique et en composite. Visitez le site Internet « Développement économique, Innovation et Exportation » à l’adresse suivante :

http://www.mdeie.gouv.qc.ca/page/web/portail/entreprises/service.prt?svcid=PAGE_GENERIQUE_CATEGORIES33&iddoc=45754 Médecine, culture, automobile, construction, alimentation, vêtement, aviation, etc.

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http://www.mdeie.gouv.qc.ca/page/web/portail/entreprises/service.prt?svcid=PAGE_GENERIQUE_CATEGORIES33&iddoc=45754%20

http://www.mdeie.gouv.qc.ca/page/web/portail/entreprises/service.prt?svcid=PAGE_GENERIQUE_CATEGORIES33&iddoc=45754%20

http://www.cpia.ca/newsroom/details.php?ID=197

P L A S T U R G I E

9) Identifiez un centre de formation professionnelle (FP), un centre de formation collégiale et un établissement de formation universitaire où l’on peut suivre une formation en plastique et en composite. Visitez le site Internet du « Comité sectoriel de la main-d’œuvre de l’industrie des plastiques et des composites » à l’adresse suivante :


Formation professionnelle (DEP)

Commission scolaire de la Côte-du-SudCentre sectoriel des plastiques

Commission scolaire des SommetsCentre de formation professionnelle Memphrémagog

Commission scolaire des Hautes-RivièresÉcole professionnelle de métiers

Commission scolaire de MontréalÉcole des métiers du Sud-Ouest de Montréal

Mise en œuvre des matériaux composites

Commission scolaire de la Beauce-EtcheminCentre de formation professionnelle de Saint-Joseph

Commission scolaire des AffluentsCentre de formation professionnelle des Moulins

Commission scolaire Marie-VictorinCentre de formation professionnelle Pierre-Dupuy

Commission scolaire Marguerite-BourgeoysCentre de formation professionnelle de Lachine

Formation technique (DEC)

Cégep de Thetford

Collège Ahuntsic

Techniques de transformation des matériaux composites

CEGEP de Saint-Jérôme

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P L A S T U R G I E

Formation universitaire (Certificat)

Université LavalFaculté des sciences et de génieDépartement de génie chimique

École Polytechnique de MontréalDépartement de génie chimique

10) Identifiez deux procédés de fabrication de produits en plastique et deux procédés de fabrication de produits en composite. Visitez le site Internet « Les plastiques, c’est quoi? » à l’adresse suivante :


Produits en plastique : InjectionExtrusionRotomoulageThermoformageCalandrage

Produits en composite : Injection Pultrusion Pressage Compression Contact et projection Enroulement filamentaire

À la découverte des matières plastiques :identification des plastiques

Cette activité vous permettra de manipuler différentes matières plastiques tout en vous familiarisant avec leurs propriétés.

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Activité

2



P L A S T U R G I E

1- Lisez les quatre scénarios d’activités qui suivent;2- Choisissez un des quatre scénarios proposés;3- Selon le scénario choisi, procurez-vous les deux échantillons nécessaires à la

réalisation de cette activité; 4- Faites les six tests qui vous permettent d'identifier les plastiques de votre

scénario. Des instructions sur la réalisation de ces tests suivront la présentation des scénarios.

Numéro du scénario Titre du scénario Page du scénario

1 Caméra submersible autopropulsée 16

2 Aide humanitaire 17

3 Bouteille promotionnelle 18

4 Semelles pour chaussures sport 19

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P L A S T U R G I E

SCÉNARIO 1

Caméra submersible autopropulsée

Projet de conception : description

Vous êtes étudiant au secondaire et vous avez un intérêt marqué pour les sciences et la technologie. Vous avez été sélectionné, dans le cadre d'un concours organisé dans un de vos cours, pour aller observer et aider un ingénieur oeuvrant dans une entreprise.

Bora Plastique se spécialise dans la conception de produits spéciaux en plastique destinés à l'exploration sous-marine. Le projet en cours de développement consiste à concevoir et à fabriquer le prototype d'une nouvelle caméra submersible autopropulsée en eau peu profonde (25 m).

L'ingénieur, après vous avoir expliqué les objectifs du projet et tous les détails qui s'y rattachent, vous demande de valider son choix en ce qui concerne le plastique choisi pour le boîtier.

Pour approfondir vos connaissances, l’ingénieur vous donne deux plastiques que vous devez identifier. Un de ces deux plastiques est celui qu'il croit être le meilleur et il l’a retenu, l’autre ne l’a pas été. Vous comprendrez ce choix à la suite de vos résultats.

Cahier des charges : caractéristiques du plastique recherché

Le plastique recherché :

- résiste aux chocs;- résiste à l'eau salée;- n’est pas hygroscopique1;- résiste bien au froid et à la chaleur;- résiste bien aux rayons ultraviolets (U.V.);- se transforme bien par procédé d'injection;- résiste bien aux produits chimiques.

1 Hygroscopique: qui absorbe l’humidité de l’air. Dans ce cas, le plastique recherché ne doit pas absorber l’humidité de l’air.

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P L A S T U R G I E

SCÉNARIO 2

Aide humanitaire


Vous étudiez au secondaire et vous vous êtes toujours intéressé à l’aide internationale. Votre école vient de s’associer à un programme gouvernemental qui offre la chance à un petit groupe d’élèves de prendre part à un projet d’aide humanitaire. Ce projet concerne les opérations d’urgence pour venir en aide aux pays sinistrés par des désastres naturels de forte envergure. Le gouvernement souhaite améliorer spécifiquement la logistique du transport des vivres et des médicaments pour diminuer les délais requis et ainsi sauver des vies.

Les membres du programme retiennent votre candidature. On vous assigne à l’équipe responsable de la conception et de la fabrication des caisses de plastique dans lesquelles seront entreposés les vivres et les médicaments durant le transfert vers les pays sinistrés. L’équipe a choisi le modèle qu’elle juge le meilleur. Vous et les ingénieurs devez à présent optimiser la conception et fournir les dernières spécifications avant de produire les premiers échantillons de caisse.

Il importe de noter que ni les aliments ni les médicaments ne se retrouveront en contact direct avec les caisses.

Votre équipe vous demande d’étudier le choix du plastique à utiliser pour fabriquer les caisses. On vous remet deux échantillons de plastique que vous devez d’abord identifier. Ensuite, vous devez choisir celui qui semble répondre le mieux aux besoins de cette application.

Cahier des charges : caractéristiques du plastique recherchéLe plastique recherché :

- résiste aux chocs;- résiste au froid et à la chaleur;- résiste à l’humidité; - résiste aux produits chimiques (produits nettoyants);- est abordable (faible coût);- peut être transformé par thermoformage.

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P L A S T U R G I E

SCÉNARIO 3

Bouteille promotionnelle


Vous étudiez au secondaire et vous vous intéressez aux produits d’emballage. On vous invite à participer à une campagne publicitaire visant à faire la promotion de Julicieux, une nouvelle marque de jus naturel. On vous propose d’observer le processus utilisé pour concevoir la bouteille nouveau genre qui contiendra le jus et de prendre part à ce processus. C’est la compagnie Ballage Plastique qui a le mandat de concevoir et de fabriquer la bouteille ainsi que l’étiquette qui y sera apposée.

Vous effectuez des visites chez Ballage Plastique à quelques reprises dans divers départements (design industriel, design graphique, ingénierie et autres). Une fois que vous vous êtes familiarisé avec le projet, un ingénieur vous demande d’étudier le choix du plastique à utiliser pour la fabrication de la bouteille.

L’ingénieur vous remet deux échantillons de plastique que vous devez d’abord identifier. Ensuite, vous devrez faire un choix selon le plastique qui vous semble le plus approprié pour cette application.


- est transparent;- est de grade alimentaire2; J’ignore cette terminologie. Fautive ou pas ??? AN- résiste aux chocs;- peut être transformé par injection-soufflage (bi-orienté).

2 Grade alimentaire: se dit d’un plastique ne se dégradant pas au contact d’aliments et ne s’attaquant pas aux produits alimentaires.

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P L A S T U R G I E

SCÉNARIO 4

Semelles pour chaussures sport


Vous étudiez au secondaire et vous vous êtes toujours intéressé à la technologie appliquée au domaine sportif. Une compagnie oeuvrant dans la fabrication d’articles de sport fait appel à des élèves du secondaire dans le cadre d’un programme qui vise à familiariser les jeunes avec le domaine de la plasturgie. La compagnie désire lancer un nouveau modèle de chaussure de course haute performance. Vous êtes parmi ceux qui se sont montrés intéressés et qui ont été acceptés dans le programme.

Vous faites partie de l’équipe qui travaille sur la conception de la semelle de la chaussure et vous devez considérer plusieurs facteurs. Un ingénieur faisant partie de l’équipe vous demande de suggérer un plastique qui vous semble adéquat pour fabriquer la semelle. Ce choix est très important puisque cette partie de la chaussure est très sollicitée et qu’elle doit procurer sécurité, aisance et performance aux sportifs.

L’ingénieur vous remet deux échantillons de plastique. Premièrement, vous devez identifier de quel plastique il s’agit. Dans un deuxième temps, vous devez déterminer lequel s’avère le meilleur pour cette application particulière.


- résiste à la fatigue;- résiste à la traction;- résiste à la compression;- résiste à la flexion;- résiste à la torsion;- résiste à l’abrasion;- résiste au froid et à la chaleur;- n’est pas hygroscopique;- résiste aux rayons ultraviolets (U.V.);- peut être transformé par injection.

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P L A S T U R G I E

LES TESTS

Maintenant que vous avez lu les quatre scénarios, choisissez-en un.

Procurez-vous dans votre coffret-projet les deux échantillons de plastiques associés à ce scénario.

ScénariosNuméros

d’échantillons de plastiques

Scénario 1 20 27

Scénario 2 25 9

Scénario 3 18 5

Scénario 4 16 3

Faites maintenant la lecture des différents tests présentés aux pages suivantes.

Familiarisez-vous avec la grille Entonnoir avant d’entreprendre quoi que ce soit. Elle se trouve à la fin du présent document, en annexe.

Puis, réalisez les différentes manipulations sur les deux échantillons de plastiques associés à votre scénario dans le but d’identifier celui qui correspond le plus aux caractéristiques mentionnées dans le cahier des charges de votre scénario.

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P L A S T U R G I E

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AVERTISSMENT

Il est essentiel que vous vous en teniez aux actions et tests suggérés dans ce document.

Il est fortement suggéré d’effectuer les tests avec le feu dans un endroit bien aéré ou sous une hotte dans un local de sciences de votre école et prévu à cet effet. Ne respirez pas les vapeurs dégagées lors des différents tests, car les plastiques, en brûlant, peuvent dégager des gaz cancérigènes.

P L A S T U R G I E

INSTRUCTIONS

Figure 1 : Matériel

PARTIE A : Comment utiliser la grille Entonnoir (annexe 1.1)

Pour arriver à identifier le plastique composant chacun des deux échantillons fournis, six tests sont nécessaires. Les résultats pouvant être observés sont associés à une série de codes numériques.

Chaque code correspond à un plastique en particulier. À chaque étape, il faut retenir uniquement les codes qui se retrouvent dans les deux cases précédentes et les inscrire dans la case vide.

Les cases vides de la grille servent à transcrire les codes retenus selon les résultats des tests. Le but de cette grille Entonnoir est de retenir un seul code à la fin. Si les tests et les observations ont été menés de manière adéquate, ce code coïncidera avec le plastique de l’échantillon examiné. Référez-vous à l’exemple de l’annexe 1.1 (Grille Entonnoir (exemple)) avant de commencer vos propres tests.

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P L A S T U R G I E

PARTIE B : Tests d’identification des échantillons de plastique

Avant de procéder aux tests, détachez un échantillon de chacun des deux plastiques qui sont à votre disposition.

Figure 2 : Détacher un échantillon de chaque plastique

Figure 3 : Échantillons A et B

Testez les échantillons A et B selon la méthode décrite. TEST 1 : Transmission de la lumière

Observer le degré de transmission de la lumière de l’échantillon. Il s’agit de déterminer si le plastique est transparent, translucide ou opaque.

Figure 4 : Test de transmission lumineuse

Transparent : L’échantillon laisse passer la lumière sans difficulté.Translucide : L’échantillon laisse partiellement passer la lumière.Opaque : L’échantillon ne laisse pas passer la lumière.

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P L A S T U R G I E

TEST 2 : FlexibilitéTentez de fléchir l’échantillon et déterminez le degré de difficulté rencontré.

Figure 5 : Test de flexibilité

Flexible : L’échantillon fléchit aisément.Semi-rigide : L’échantillon résiste partiellement au fléchissement.Rigide : Il est très difficile de fléchir l’échantillon.

TEST 3 : État de surfaceAvec un de vos ongles, grattez la surface de l’échantillon. Déterminez si sa texture est comparable à celle du verre, est cireuse ou est semi-cireuse (terne).

Figure 6 : Test d’état de surface

Verre : L’échantillon a une surface dure et lisse comme du verre.Cireuse : L’échantillon a une surface plus tendre et rugueuse. (Vos ongles laissent une marque apparente.)Terne (semi-cireuse) : L’état de surface de l’échantillon se situe entre les deux catégories précédentes.

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P L A S T U R G I E

TEST 4 : Tests avec le feu :Les trois tests qui suivent exigent de faire brûler une portion de l’échantillon et d’observer le comportement du plastique quant à la fumée, la manière de brûler et la couleur de la flamme. Ces tests doivent être exécutés au-dessus d’un réceptacle en aluminium servant à recueillir les restes de la combustion. Pour éviter de se brûler, effectuez les tests prudemment.

Figure 7 : Tests avec le feu

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AVERTISSMENT

Il est essentiel que vous vous en teniez aux actions et tests suggérés dans ce document.

Il est fortement suggéré d’effectuer les tests avec le feu dans un endroit bien aéré ou sous une hotte dans un local de sciences de votre école et prévu à cet effet. Ne respirez pas les vapeurs dégagées lors des différents tests, car les plastiques, en brûlant, peuvent dégager des gaz cancérigènes.

P L A S T U R G I E

A. FuméeÀ l’aide d’une allumette, brûlez une partie de l’échantillon et observez la fumée dégagée.

Sale : La fumée est foncée ou contient des particules.

Propre : La fumée est blanche.

B. CombustionÀ l’aide d’une allumette, brûlez une partie de l’échantillon et observez cette fois le comportement du plastique au contact de la flamme.

Dégoutte : L’échantillon brûle et il y a formation de gouttes.

Ne dégoutte pas : L’échantillon brûle, mais il n’y a pas formation de gouttes.

Auto-extinguible : L’échantillon cesse de brûler dès qu’on retire la flamme.

C. Couleur de la flammeÀ l’aide d’une allumette, brûlez une partie de l’échantillon et observez maintenant la couleur de la flamme qui se forme. Notez si elle est jaune, bleue ou verte.

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P L A S T U R G I E

PARTIE C : Identification du plastiqueUne fois les tests achevés et les grilles complétées, un seul code devrait être retenu pour chacun des deux échantillons. Il faut consulter le corrigé des activités pour déterminer de quel plastique il s’agit.

Consultation du tableau comparatifOn retrouve à l’annexe 1.2 des fiches descriptives qui présentent les propriétés des deux échantillons. Avant même de consulter le contenu des fiches, il faut d’abord identifier le nom du plastique correspondant à l’échantillon A et celui correspondant à l’échantillon B. On peut ensuite consulter les caractéristiques qui sont associées à chaque plastique.

PARTIE D : Évaluation du plastique approprié selon le cahier des chargesEn comparant le cahier des charges avec les informations fournies dans les fiches descriptives, déterminez lequel des deux plastiques conviendrait le mieux au scénario que vous avez choisi.

Important : Il est possible que vous ne retrouviez pas toutes les caractéristiques requises du cahier des charges dans les fiches descriptives. Si tel est le cas, évaluez quel plastique est le plus approprié.

PARTIE E : Rédaction d’une brève recommandationRédigez une brève recommandation (maximum dix (10) lignes) justifiant votre choix. Pour ce faire, vous devez faire des liens entre les caractéristiques requises du cahier des charges et les fiches descriptives du plastique retenu.

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P L A S T U R G I E

Corrigé

L’identification des plastiquesRéponses des grilles Entonnoir et des scénarios

Scénarios Numéros d’échantillons de plastiques

Abréviations Noms Choix

Scénario 1 20 27 PC PP Polycarbonate Polypropylène Nº 20 PC

Scénario 2 25 9 HDPE PMMA Haute densité polyéthylène Polyméthylméthacrylate Nº 25

HDPE

Scénario 3 18 5 PET ABS Polyéthylène téréphtalate

Acrylonitrile Butadiène Styrène

Nº 18 PET

Scénario 4 16 3 PA HIPS Polyamide (nylon)

Haute impact Polystyrène Nº 16 PA

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P L A S T U R G I E

Exemple de métier (titre)INGÉNIEUR CHIMISTE

Tâches Conçoit et développe des procédés et des équipements de fabrication destinés à la

transformation chimique.

Contrôle la qualité des produits et des matières premières.

Élabore des recettes et des mélanges de nouveaux polymères ou améliore ceux existants.

Se soucie de l'efficacité et de la rentabilité des procédés.

Participe à la prévention et à la diminution de la pollution, etc.

Aptitudes et qualités recherchées Rigoureux

Capacité d’analyse

Méthodique

Polyvalent

Horaire typeDe jour, la semaine

Études Universitaires (4 ans)

Génie chimique (Concentration « Plasturgie »)

Exemples : Université Laval à Québec, École Polytechnique de Montréal

Exemples d’entreprises IPL

Basell

Dow Chemical

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P L A S T U R G I E

Fabrication d’un porte-clés

Cette activité vous permettra de devenir, l’espace d’un moment, ouvrier dans une petite usine de fabrication de porte-clés.

PREMIÈRE PARTIE

Fabrication de la portion composite (Partie A)

Vous fabriquerez maintenant une moitié de porte-clés en matériaux composites (polyester/polyuréthane).

1re étape : Préparation des matériaux et du montage nécessaire.

2e étape : Moulage d’une moitié de porte-clés en matériaux composites.

Les moules utilisés ont été fabriqués à l’aide d’un modèle sur lequel une résine polyuréthane a été coulée.

Le matériel utilisé pour la fabrication de la partie en matériaux composites sert généralement à fabriquer des dispositifs d’immobilisation (plâtres).

Liste du matériel requis :

1. moule (deux parties) avec goupilles de positionnement;2. bandes d’immobilisation Delta-Cast Elite;3. paire de ciseaux;4. serre en C;5. sac refermable (ZiplocMD);6. règle en métal de 30 cm;7. verre pour l’eau;8. gabarit de découpe circulaire de 10 cm ou 4 pouces (non montré dans la figure 1);9. paire de gants.

29

Activité

3

P L A S T U R G I E


1) VÉRIFICATION ET INSTALLATION DU MONTAGE

Prenez le moule positif (Figure 2) avec les deux goupilles et placez-le sur le bord de la table de travail.

Figure 2 : Moule positif

30

P L A S T U R G I E

Prenez le moule négatif (Figure 3) et placez-le sur le moule positif. À noter que la position des goupilles est différente, le montage n’est possible que d’une façon.

Figure 3 : Moule négatif

Installez la serre en C de façon à ce que la serre touche à la table et que le moule touche à la serre (Figure 4).

Figure 4 : Positionnement des moules

31

P L A S T U R G I E

Pour fermer la serre, utilisez la came de dégagement rapide (Figure 5) et approchez le poussoir du moule; le serrage final se fait avec la vis de serrage (Figure 6) d’une capacité de 45 kilogrammes maximum.

Figure 5 : Came à dégagement rapide

Figure 6 : Vis de serrage final

32

P L A S T U R G I E

2) MOULAGE D’UNE PIÈCE EN MATÉRIAUX COMPOSITES

Notes importantes

Vous devez lire et vous assurer de bien comprendre toutes les phases de la prochaine étape.

Le matériau composite utilisé durci rapidement après avoir été en contact avec l’eau, l’humidité de l’air ou de la peau. Il est important de porter des gants de vinyle pour votre protection. Évitez tout contact avec la peau et les vêtements. Le contact avec la peau laisse des taches et prend quelques jours à disparaître. Sur les vêtements, les taches sont permanentes.

Figure 7 : Port de gants

Tout le matériel pour le moulage doit être prêt avant de commencer. (Voir la liste du matériel requis.)

33

P L A S T U R G I E

1. Ouvrez l’emballage de bandes d’immobilisation Delta-Cast Elite (Figure 8).

Figure 8 : Ouverture de l’emballage Figure 9 : Matériel

Sortez le matériau composite de son enveloppe (Figure 9). Le matériau est collant. Ne laissez pas le matériau à l’air libre trop longtemps, car il va se gaspiller

rapidement.

2. Déroulez environ 40 centimètres du matériau (Figure 10).

Figure 10 : Matériau déroulé

3. Utilisez les ciseaux pour couper environ 35 centimètres du matériau (Figures 11 et 12).

Figure 11 : Découpe du matériau Figure 12 : Matériau découpé

34

P L A S T U R G I E

4. Enveloppez le matériau immédiatement dans un sac refermable chaque fois que vous l’utilisez (Figures 13 et 14). De cette façon, on peut garder le matériau en bon état pendant environ une heure.

Figure 13 : Emballage du matériau Figure 14 : Conservation du matériau

5. Repliez sur elle-même la bande de matériau en trois pour former un carré d’environ 10 centimètres par 10 centimètres (Figures 15 et 16).

Figure 15 : Premier pliage Figure 16 : Deuxième pliage

35

P L A S T U R G I E

6. Découpez (avec les ciseaux et le gabarit de découpe) le matériau en forme circulaire de 10 centimètres (Figures 17 et 18).

Figure 17 : Gabarit circulaire de 10 cm Figure 18 : Découpe circulaire

7. Immergez le matériau dans le contenant d’eau froide environ 5 secondes, (l’eau chaude accélérera la réaction) et laissez égoutter environ 5 secondes (Figures 19 et 20).

Figure 19 : Trempage du matériau Figure 20 : Égouttage du matériau

8. Placez le matériau dans le moule, centré avec la démarcation de 10 cm. (Figures 21 et 22).

Figure 21 : Positionnement correct (centré)Figure 22 : Positionnement incorrect

36

P L A S T U R G I E

9. Fermez le moule et placez la serre en C comme à l’étape précédente (VÉRIFICATION ET INSTALLATION DU MONTAGE). Un peu d’eau s’écoulera du moule. Essuyez-la. (Figures 23 à 26).

Figure 23 : Positionnement du moule Figure 24 : Fermeture du moule

Figure 25 : Serrer la serre Figure 26 : Écoulement d’eau

10. Attendez 5 à 10 minutes.

Figure 27 : Attente

37

P L A S T U R G I E

11. Avant d’enlever vos gants, vous devez disposer des retailles du matériau. Rassemblez-les et mettez-les dans l’eau. Laissez-les durcir et remettez-les dans le contenant original avant de les jeter (Figures 28 à 31).

Figure 28 : Rassemblement des retaillesFigure 29 : Mouillage des retailles

Figure 30 : Enveloppement des résidus. Figure 31 : Jetage des résidus.

12. Vous pouvez enlever vos gants (Figure 32).

Figure 32 : Enlever les gants.

38

P L A S T U R G I E

13. Après le temps d’attente, enlevez la serre, ouvrez le moule et récupérez la pièce (Figures 33 à 40).

Figure 33 : Prêt à démouler Figure 34 : Dévissage de la serre en C

Figure 35 : Enlever la serre en C. Figure 36 : Ouverture du moule

Figure 37 : Déposer le moule. Figure 38 : Retirer la pièce.

39

P L A S T U R G I E

Figure 39 : Pièce démoulée (dessus) Figure 40 : Pièce démoulée (dessous)

14. Essuyez le moule et procédez à l’étape de découpe et d’assemblage du porte-clés à la page 44 de ce présent document.

Bon atelier et soyez prudent!

40

P L A S T U R G I E

Exemple de métier (titre)OPÉRATEUR/OPÉRATRICE DE MACHINES À MOULER LES PLASTIQUES

Tâches Diagnostique les problèmes de moulage

Ajuste les paramètres de moulage

Alimente les machines en matières premières

Effectue un contrôle visuel de la qualité des pièces produites

Fait l'entretien mineur des machines et des équipements, etc.

Aptitudes et qualités recherchées Sens de la mécanique

Esprit analytique

Débrouillardise

Patience

Horaire typeJour, soir et nuit (quart de 8 heures ou 12 heures), semaine et fin de semaine

Études Secondaires (1 an)

DEP en conduite et réglage de machines à mouler

Exemples : École des métiers du sud-ouest de Montréal, Centre sectoriel des plastiques St-Damien

Produits fabriqués Profilés de fenêtres

Pièces automobiles (collecteurs d’air, réflecteurs)

Contenants alimentaires

Bouteilles pour cosmétiques, jus, etc.

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P L A S T U R G I E

Exemples d’entreprises Thermoplast

Société de systèmes d’admission d’air Mark IV

Emballage alimentaire Reynolds

Plastique Micron

42

P L A S T U R G I E

DEUXIÈME PARTIE

Découpe et assemblage des parties A et B

Après avoir fabriqué la partie A dans l’atelier précédent, vous devez maintenant découper et assembler les parties A et B qui composent le porte-clés, lequel sera terminé à la fin de cet atelier.

Partie A - Matériau composite thermodurcissable : polyester/polyuréthanePartie B - Matière thermoplastique : polyéthylène téréphtalate (PET)

La partie B est fournie avec le matériel. Elle a été obtenue par thermoformage à partir du même moule que la partie A. De façon générale, le thermoformage permet de transformer des feuilles de matière plastique en objets tridimensionnels. Avec ce procédé, le vide est utilisé pour mettre une feuille chauffée en forme, en l’appliquant contre la surface du moule. Autrement dit, l’air qui se retrouve entre la feuille et le moule est aspiré pour que la feuille vienne recouvrir parfaitement le moule et prenne alors sa forme.

Cette partie est divisée en cinq étapes :

Étape 1 : Dessin des repères au moyen du gabarit de traçage en vue de la découpe.

Étape 2 : Découpe à l’aide des ciseaux et de la pince à œillets.

Étape 3 : Traçage de la partie B.

Étape 4: Découpe de la partie B et assemblage par fixation des œillets.

Étape 5 : Finition par ponçage du contour (étape facultative).


1. Partie A du porte-clés (réalisé dans la partie 1 de l’activité 3)2. Partie B du porte-clés3. Gabarit de traçage4. Pince à œillets5. Oeillets6. Ciseaux7. Anneau à clés8. Papier de verre9. Crayon-feutre à pointe fine à encre effaçable*

43

P L A S T U R G I E

* Le tracé effectué sur le matériau en cours de réalisation du porte-clés pourrait être encore apparent une fois l’objet terminé. Si vous le faites avec un crayon-feutre à encre délébile, vous pourrez le faire disparaître facilement en passant un linge humide sur les marques présentes. Le résultat n’en sera que plus professionnel!


Figure 2 : Pince à œillets

44

P L A S T U R G I E

ÉTAPE 1 : TRAÇAGE DE LA PARTIE A

1. Déposez la partie A sur une surface plane et superposez-y le gabarit de traçage.

2. Appuyez fermement sur le sommet du gabarit (au centre de la forme étoilée).

3. Au moyen du crayon-feutre à pointe fine, reproduisez le contour du gabarit et marquez l’emplacement des cinq perforations sur la partie A.

Figure 3 : Traçage de contour – partie A

Figure 4 : Traçage des points de perforation – partie A

4. Retirez le gabarit une fois le tracé exécuté.

ÉTAPE 2 : DÉCOUPE DE LA PARTIE A

1. Utilisez les ciseaux pour faire une première découpe sommaire. Les étapes de perforation et de découpe qui suivent seront ainsi plus faciles à réaliser.

Figure 5 : Découpe sommaire– partie A

Figure 6 : Résultat de la découpe sommaire – partie A

45

P L A S T U R G I E

2. Ajustez la butée de perforation de la pince à œillets pour disposer d’un dégagement maximal pour réaliser les perforations.

Figure 7 : Position inadéquate de la butée de perforation

Figure 8 : Position adéquate de la butée de perforation

3. Avec la pince à œillets, effectuez les cinq perforations dans la partie A. Pour y arriver, superposez la cible de perforation de la pince à œillets aux repères fournis par le traçage et exercez une pression suffisante sur la pince pour perforer le matériau composite.

N.B. Comme il est assez difficile d’aligner parfaitement les perforations aux bons endroits, il est fortement recommandé de les faire avant de procéder à la découpe finale du contour. De cette façon, vous pourrez ajuster la découpe du contour pour qu’elle s’adapte aux perforations.

Figure 9 : Localisation de la cible de perforation

Figure 10 : Alignement de la cible avec le tracé

46

P L A S T U R G I E

Figure 11 : Perforations en cours – partie A

Figure 12 : Perforations effectuées – partie A

4. Complétez la découpe de la partie A en prenant soin de bien suivre le tracé de contour.

Figure 13 : Découpe en cours– partie A

Figure 14 : Découpe terminée– partie A

5. Mettez de côté la partie A.

ÉTAPE 3 : TRAÇAGE DE LA PARTIE B

1. Déposez la partie B sur une surface plane et superposez-y le gabarit de traçage.

2. Appuyez fermement sur le sommet du gabarit (au centre de la forme étoilée).

3. Au moyen du crayon-feutre à pointe fine, reproduisez le contour du gabarit et marquez l’emplacement des cinq perforations sur la partie A.

47

P L A S T U R G I E

Figure 15 : Traçage du contour – partie B

Figure 16 : Traçage des points de perforation – partie B

4. Retirez le gabarit une fois le tracé complété.

ÉTAPE 4 : DÉCOUPE DE LA PARTIE B ET ASSEMBLAGE

1. Utilisez les ciseaux pour faire une première découpe sommaire.

Figure 17 : Découpe sommaire– partie B

Figure 18 : Résultat de la découpe sommaire – partie B

48

P L A S T U R G I E

2. Avec la pince à œillets, effectuez une première perforation dans la partie B en suivant la même méthode que pour la partie A. Ne faites pas les quatre autres perforations à cette étape-ci.

Figure 19 : Première perforation - partie B

3. Joignez les parties A et B et alignez-les le plus parfaitement possible en vous basant sur le tracé de la partie B. Maintenez les deux parties en place avec une main en appuyant sur les sommets de la forme étoilée de part et d’autre.

Figure 20 : Maintenir l’alignement.

49

P L A S T U R G I E

4. Avec l’autre main et la pince à œillets, fixez un œillet pour relier définitivement les parties A et B à l’endroit où se joignent les deux perforations. (Étudiez bien les figures qui suivent au préalable.)

IMPORTANT…Voici comment placer la pince pour installer les œillets. Pour que la pince soit bien alignée, notez le symbole de l’œillet (sur la pince) par rapport à l’orientation de l’œillet (inséré dans les pièces).

Figure 21 : Alignement de la pince et des oeillets

Figure 22 : Fixation du premier œillet Figure 23 : Premier œillet fixé

50

P L A S T U R G I E

5. Après vous être assuré que les parties A et B soient bien alignées, effectuez une deuxième perforation dans la partie B. Il est important que la cible de perforation soit alignée le mieux possible avec une perforation déjà présente dans la partie A.

N.B. Le tracé sur la partie B ne sert qu’à aligner les parties l’une par rapport à l’autre. Étant donné que la découpe de la partie A réalisée précédemment n’est probablement pas identique au gabarit de traçage, il est préférable que vous vous basiez maintenant sur la partie A pour faire la découpe de la partie B. En effet, les deux parties doivent être identiques pour obtenir un bon résultat.

Figure 24 : Deuxième perforation - partie B

6. Installez un œillet à cet endroit.

Figure 25 : Deuxième œillet fixé

Maintenant que les parties A et B sont maintenues ensemble en deux points, vous n’avez plus à vous préoccuper de l’alignement des deux pièces.

51

P L A S T U R G I E

7. Faites les trois autres perforations dans la partie B et installez les trois autres œillets. Tel que mentionné précédemment, il faut vous assurer de bien aligner la cible de perforation avec les perforations déjà présentes dans la partie A.

Suggestion : Il peut être amusant d’emprisonner un petit objet au cœur du porte-clés avant de l’assembler… Laissez aller votre imagination!

Figure 26 : Assemblage terminé

8. Découpez le contour de la partie B en vous basant sur la partie A.

Figure 27 : Découpe du contour - partie B

Figure 28 : Résultat final

52

P L A S T U R G I E

ÉTAPE 5 : PONÇAGE (ÉTAPE FACULTATIVE)

Sablez le contour du porte-clés une fois la découpe terminée. Non seulement l’objet sera plus beau, mais vous éviterez de vous blesser sur des encoches dues à la découpe aux ciseaux.

Figure 29 : Ponçage

53

P L A S T U R G I E

Exemple de métier (titre)LAMINEUR/LAMINEUSE

Tâches Prépare le moule à laminer.

Réalise les opérations de mouillage. (Imprègne les renforts de fibre de verre d’une résine liante.)

Procède aux opérations de débullage en utilisant des rouleaux et des pinceaux.

Travaille autant sur de grosses pièces (ex. coque de bateau) que sur des plus petites (ex. marches de balcon).

Aptitudes et qualités recherchées Autonomie

Patience

Minutie

Initiative


Études Secondaires (1 an)

DEP en mise en œuvre des matériaux composites

Exemples : Centre de formation professionnelle des Moulins (Terrebonne), Centre de formation professionnelle Pierre Dupuy (Longueuil)

Produits fabriqués Pièces de camions (carrosserie, déflecteurs)

Pièces pour autobus et bateaux (bancs, coques)

Bains, douches

Réservoirs (pour stations d’essence)

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P L A S T U R G I E

Exemples d’entreprises Fibre Design

Fibre de verre Sherbrooke

Bain Ultra

ZCL Composites

Test de rigidité

Cette quatrième activité vous offre maintenant l’occasion de comparer la rigidité de différents matériaux. La rigidité est une propriété importante d’un matériau. Elle est souvent évaluée en usine avant qu’un choix d’un matériau soit fait. Vous aurez à évaluer les matériaux suivants :

Acier laminé à froid (LAF); Aluminium de catégorie ordinaire; Matériaux composites : laminé fibres aramides (communément appelé kevlar) /

résine époxyde, laminé fibres de verre / résine époxyde et laminé fibres de carbone / résine époxyde.

Étape 1 : Comparez des échantillons d’épaisseurs similaires. (Si les dimensions sont semblables, puisque les matériaux sont différents, leurs masses sont aussi différentes). Les échantillons sont identifiés 1, 2, V-3, V-4 et V-5.

Étape 2 : Comparez des échantillons d’épaisseurs différentes. (La masse et l'épaisseur des échantillons sont différentes.) Les échantillons sont identifiés M-3, M-4 et M-5. Pour l'étape 2, l'échantillon d'acier 1 de l'étape 1 est réutilisé pour comparaison.

NOTE : Reportez les résultats (valeurs) des lectures de rigidité dans le tableau des données que vous retrouverez à la fin de l’activité. Vous devez également répondre au questionnaire de la fiche de l’élève.

55

Activité

4

P L A S T U R G I E

La taille des échantillons a été standardisée à 10 mm de largeur x 200 mm de longueur.

Les métaux sont disponibles dans une grande variété d’alliages et leurs propriétés dépendent de leur composition. Il en va de même pour les fibres. Plusieurs types de verre peuvent être utilisés pour fabriquer la fibre de verre. La fibre de carbone et la fibre de Kevlar sont également disponibles en plusieurs variétés sur le marché. Les matériaux utilisés pour la fabrication des échantillons sont de catégorie ordinaire.

56

P L A S T U R G I E

Les échantillons en composite – fibre de verre et fibre de carbone – ont été fabriqués avec des tissus unidirectionnels. (Toutes les fibres sont parallèles à la longueur de l’échantillon.) Quand à la fibre de kevlar, c’est une toile dont 50% des fibres sont parallèles à la longueur de l’échantillon et l’autre 50% des fibres sont perpendiculaires à la longueur. Cette toile a été mise en forme par moulage sous vide afin d’obtenir un taux élevé de fibres.


1. Gabarit de mesure en L (plastique transparent);

2. Serre en C;

3. Ensemble d'échantillons identifiés (#1, 2, V3, V4, V5, M3, M4 et M5);

4. Poids d'essais (1 petit poids identifié « 2 » et 3 gros poids identifiés « 4 »);

5. Pince-notes;

6. Trombones;

7. Règle de plastique de 15 cm incluant le velcro;

8. Cales d’épaisseur.


57

P L A S T U R G I E

1) MONTAGE DE BASE

Fixez le gabarit de mesure sur le rebord de la table à l’aide de la serre en C (Figure 2).

Figure 2 : Fixation du gabarit

Accrochez la règle de plastique pour qu’elle soit perpendiculaire au gabarit de mesure à

l’aide du velcro prévu à cet effet (Figure 3).

Figure 3 : Fixation de la règle de plastique de 15 cm

Vous êtes maintenant prêt à commencer les expériences!

Atelier 1 :58

P L A S T U R G I E

Comparaison d’échantillons d’épaisseurs similaires

Le premier atelier a pour but de démontrer la rigidité des échantillons d’acier et d’aluminium par rapport à celle de laminés en matériaux composites.

Démarche :

1- Effectuez le montage de base décrit à la page précédente.

2- Testez les échantillons d’épaisseurs similaires :

a. Prenez l’échantillon d’acier (no. 1) et placez-le dans la rainure du gabarit de mesure. (Notez bien que l’échantillon illustré sur la photo ci-dessous n’est pas le no. 1). Il doit être aligné à la bordure arrière du montage (figure 4) et son extrémité doit dépasser de quelques millimètres le bout de la règle de plastique (figure 5).

Figure 4 : Positionnement de l’échantillon

Figure 5 : Positionnement de l’échantillon

59

P L A S T U R G I E

b. Fermez la bride à bascule en abaissant le petit levier pour maintenir l’échantillon fermement en place; utilisez une cale ou des cales d’épaisseurs si nécessaire (figure 6).

Figure 6 : Fermeture de la bride

Notez qu’un ajustement de la butée du levier peut être nécessaire (figure 7).

Figure 7 : Ajustement de la bride

60

P L A S T U R G I E

Vérifiez la position de la règle : la lecture doit être de 0 mm avant de mettre les poids. Replacez-la au besoin (figure 8).

Figure 8 : Étalonnage du 0 mm

Pour suspendre les poids, utilisez la pince-notes fournie et mettez-la sur le bout de l’échantillon (figure 9).

Figure 9 : Positionnement de la pince-notes

61

P L A S T U R G I E

Pour suspendre les poids, utilisez un trombone (figure 10).

Figure 10 : Installation d’un poids avec un trombone

c. Fixez un premier poids sur le crochet de l’échantillon no. 1 (figure 11).

NOTE : Il est important de ne jamais mettre plus d’un poids à la fois et de ne pas le laisser tomber; cela pourrait endommager l’échantillon.

d. Ajoutez les poids un à un (figures 12 et 13) jusqu'à l’obtention de la masse

d’essai suggérée dans le tableau des données fourni à la fin de l’activité (page 69).

NOTE : Vous trouverez les masses correspondantes à l’identification des poids dans la légende sous le tableau des données de la page 69.

Figure 11 : Installation du 1er poids

62

P L A S T U R G I E

Figure 12 : Installation du 2e poids

Figure 13 : Installation du 3e poids

Observez la déflexion (en millimètres) que subit l’échantillon, puis notez cette valeur dans votre tableau des données.

Figure 14 : Lecture de la déflexion

63

P L A S T U R G I E

e. Retirez l’échantillon du gabarit, puis refaites les étapes, de a à d pour chacun des échantillons suivants :

2 : AluminiumV-3 : Laminé fibres de kevlar / résine époxydeV-4 : Laminé fibres de verre / résine époxydeV-5 : Laminé fibres de carbone / résine époxyde

Utilisez toujours le poids recommandé pour les échantillons (voir page 69). Trop de poids pourrait les endommager.

64

P L A S T U R G I E

Atelier 2 :Comparaison d’échantillons d’épaisseurs différentes

Le deuxième atelier a pour but de démontrer la rigidité de l’échantillon d’acier par rapport à celle de laminés en matériaux composites plus épais mais aussi plus légers que l’acier.

Démarche :

Effectuez le montage de base décrit à la page 59 de ce document.1- Testez les échantillons d’épaisseurs différentes.

a. Refaites les étapes de l’atelier 1, de a à e, pour chacun des échantillons suivants :

M-3 : Laminé fibres de kevlar / résine époxyde;M-4 : Laminé fibres de verre / résine époxyde;M-5 : Laminé fibres de carbone / résine époxyde.

Utilisez toujours le poids recommandé pour les échantillons (voir page 69). Trop de poids pourrait les endommager.

b. Remplissez le tableau des données et le questionnaire de la fiche de l’élève.

65

P L A S T U R G I E

Fiche de l’élèveActivité 4

1. La masse volumique a-t-elle une influence dans le rapport masse-rigidité?

a) Oui;b) Non.

2. En considérant qu’ils ont le même poids, de combien de fois l’échantillon M5 est plus rigide que l’échantillon 1?

a) environ 1 fois;b) environ 5 fois;c) environ 10 fois;d) environ 50 fois.

3. Pour que les échantillons M-5 et 1 aient la même déflexion avec le même poids, il faudrait que :

a) l'échantillon M5 soit plus épais et plus lourd;b) l'échantillon M5 soit plus mince et plus léger;c) l'échantillon M5 soit plus épais et plus léger;d) l'échantillon 1 soit plus mince et plus léger.

4. Comparez les échantillons M-3, M-4, M-5 et V-3, V-4, V-5.

4.1 Quel type de fibres donne le composite le plus rigide?

a) Verre;b) Kevlar;c) Carbone.

4.2 Quel composite a la plus faible masse volumique?

a) Verre;b) Kevlar;c) Carbone.

5. L’épaisseur des échantillons a-t-elle une influence sur leur rigidité?

a) Oui;b) Non.

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P L A S T U R G I E

Corrigé

1. La masse volumique a-t-elle une influence dans le rapport masse-rigidité?

a) OuiEn se référant au tableau des données, faire le rapport masse-déflection de chacun des échantillons : l'échantillon qui obtient la plus petite valeur est le plus rigide; à l'opposé, celui qui a la plus grande valeur est le moins rigide.

2. En considérant qu’ils ont le même poids, de combien de fois l’échantillon M-5 est-il plus rigide que l’échantillon 1?

c) Environ 10 foisEn se référant au tableau des données, faire le rapport de la déflection de l'échantillon M5 et de l'échantillon 1 (M5/échan.1). L’objectif est que vous vous souveniez que les matériaux composites sont plus rigides que la plupart des matériaux traditionnels.

3. Pour que les échantillons M-5 et 1 aient la même déflexion avec le même poids, il faudrait que :

b) l'échantillon M5 soit plus mince et plus légerEn se référant au tableau des données, il faut, a priori, comparer les épaisseurs des deux échantillons; sachant que les matériaux composites sont plus rigides que la plupart des matériaux traditionnels, il faut donc que M5 soit plus mince.

4. Comparez les échantillons M-3, M-4, M-5 et V-3, V-4, V-5.

4.1 Quel type de fibres donne le composite le plus rigide?

c) Carbone

4.2 Quel composite a la plus faible masse volumique?

b) Kevlar

5. L’épaisseur des échantillons a-t-elle une influence sur leur rigidité?

c) OuiEn se référant au tableau des données et en comparant les échantillons (V-3 et M-3), (V-4 et M-4) et (V-5 et M-5), les masses des essais de la série M (plus épaisse) sont plus grandes que celles de la série V (plus mince). Ainsi, on peut déduire que l’épaisseur a une certaine influence.

67

P L A S T U R G I E

Tableau des données

Identification deséchantillons Propriétés des échantillons Données des essais

# CompositionÉpaisse

ur(mm)

Masse(g)

Volume(cm³)

Massevolumiqu

e(g/cm³)

Masse d’essa

i(g)

Déflexion (mm)

1 Acier 1,15 18,26 2,3 7,94 340,2

2 Aluminium 1,00 5,25 2,0 56,7

V-3 Kevlar / époxyde 0,95 2,14 1,12 56,7

V-4 Verre / époxyde 1,15 3,77 2,3 56,7

V-5 Carbone / époxyde 1,15 2,3 1,33 56,7

M-3 Kevlar / époxyde 3,50 7,72 7,0 1,10 340,2

M-4 Verre / époxyde 2,80 5,6 1,63 340,2

M-5 Carbone / époxyde 3,90 10,02 1,28 340,2

Légende Identification

des poidsMasse des poids

onces grammes« 2 » 2 56,7« 4 » 4 113,4

Formule : Masse volumique (g/cm³) = masse (g) ÷ volume (cm³)

68

P L A S T U R G I E

Corrigé du tableau des données

Identification deséchantillons Propriétés des échantillons Données des essais

# CompositionÉpaisse

ur(mm)

Masse(g)

Volume(cm³)

Massevolumiqu

e(g/cm³)

Masse d’essai

(g)Déflexion

(mm)

1 Acier 1,15 18,26 2,3 7,94 340,2

2 Aluminium 1,00 5,25 2,0 2,63 56,7

V-3 Kevlar / époxyde 0,95 2,14 1,9 1,12 56,7

V-4 Verre / époxyde 1,15 3,77 2,3 1,64 56,7

V-5 Carbone / époxyde 1,15 3,06 2,3 1,33 56,7

M-3 Kevlar / époxyde 3,50 7,72 7,0 1,10 340,2

M-4 Verre / époxyde 2,80 9,13 5,6 1,63 340,2

M-5 Carbone / époxyde 3,90 10,02 7,8 1,28 340,2

Légende Identification

des poidsMasse des poids

onces grammes« 2 » 2 56,7« 4 » 4 113,4

Formule : Masse volumique (g/cm³) = masse (g) ÷ volume (cm³)

69

P L A S T U R G I E

Exemple de métier (titre)TECHNICIEN/TECHNICIENNE EN CONTRÔLE DE LA QUALITÉ (PLASTIQUE OU COMPOSITE)

Tâches Assume la gestion du système qualité de l'entreprise.

S'assure de la conformité des matières premières et des produits fabriqués.

Pilote l'ensemble des mesures, des tests et des essais sur les matières et les produits.

Documente et tient à jour le système qualité.

Gère le processus d'audit interne et définit les mesures correctives nécessaires.

Participe aux activités d'amélioration continue de l'entreprise.

Aptitudes et qualités recherchées Initiative

Esprit analytique

Facilité à travailler en groupe

Sens de l’organisation


Études Collégiales (3 ans)

DEC en transformation des matières plastiques

Exemples : Cegep de Thetford Mines

Produits fabriqués Pièces pour le domaine de l’aviation et de l’aérospatiale (intérieur d’avions, conduits

d’aération)

Tuyaux

Outillage domestique et industriel (outils de construction, de jardinage)

70

P L A S T U R G I E

Exemples d’entreprises Bell Helicopter

IPEX

Les Industries de Moules et Plastiques VIF

71

P L A S T U R G I E

ANNEXE.1.1 : GRILLE ENTONNOIRTRANSMISSION DE LUMIÈRE

Transparent Translucide Opaque

1 4 5 91 1 14 18 202 1 23 29 30 34 363 7 38 43

2 15 16 22 24 2 5 26 27 31 32

3 6 7 173 3 25 39 40

FLEXIBILITÉFlexible Semi-rigide Rigide

2 2 23 24 25 26 27 29 30 34 36 3739

3 5 6 7 11 14 15 16 1 7 18 20 21 31 32 38 40 43

1 2 4 9 33

ÉTAT DE SURFACE

72

P L A S T U R G I E

FUMÉESale Propre

1 2 3 4 5 6 7 11 17 18 20 21 29 30 38 40

9 14 15 16 22 23 24 2 5 26 27 31 32 33 34 36 37 39 43

COMBUSTIONDégoutte Ne dégoutte pas Auto-extinguible

1 4 15 16 17 18 23 24 25 26 27 31 32 34 3 6 37 39 43

1 2 3 4 5 6 7 9 11 20 2 1 22 38

3 3 29 30 40

COULEUR DE LA FLAMMEJaune Bleue Verte

1 2 3 4 5 6 7 9 11 1 4 17 18 20

9 15 16 24 25 26 27 3 1 32 34 37 39 43

2 9 30

73

Lisse (comme du verre) Cireuse Terne (semi-cireuse)

1 4 5 9 11 14 18 202 1 23 29 30 34 363 7 38 43

2 15 16 22 24 2 5 26 27 31 32

2 3 6 7 33

P L A S T U R G I E

2 1 22 23 36 37 38 40

ANNEXE.1.1 : GRILLE ENTONNOIR (EXEMPLE):Transparent Translucide Opaque

1 4 5 911 14 18 2021 23 29 30 34 3637 38 43

2 15 16 22 24 25 26 27 31 32

3 6 7 1733 25 39 40

1 4 5 9 11 14 18 20 21 23 29 30 34 36 37 38 43

FLEXIBILITÉFlexible Semi-rigide Rigide

22 23 24 25 26 27 29 30 34 36 3739

3 5 6 7 11 14 15 16 17 18 20 21 31 32 38 40 43

1 2 4 9 33

ÉTAT DE SURFACE

FUMÉESale Propre

74

Lisse (comme du verre) Cireuse Terne (semi-cireuse)

1 4 5 9 11 14 18 2021 23 29 30 34 3637 38 43

2 15 16 22 24 25 26 27 31 32

2 3 6 7 33

1 4 5 9 11 14 18 20 21 23 29 30 34 36 37 38 4337 38 43

5 11 14 18 20 21 38 43

9 14 15 16 22 23 24 25 26 27 31 32 33 34 36 37 39 43

5 11 14 18 20 21 38 43

14

3 5 6 7 11 14 15 16 17 18 20 21 31 32 38 40 43

P L A S T U R G I E

1 2 3 4 5 6 7 11 17 18 20 21 29 30 38 40

9 14 15 16 22 23 24 25 26 27 31 32 33 34 36 37 39 43

COMBUSTIONDégoutte Ne dégoutte pas Auto-extinguible

14 15 16 17 18 23 24 25 26 27 31 32 34 36 37 39 43

1 2 3 4 5 6 7 9 11 20 21 22 38

33 29 30 40

COULEUR DE LA FLAMMEJaune Bleue Verte

1 2 3 4 5 6 7 9 11 14 17 18 2021 22 23 36 37 38 40

9 15 16 24 25 26 27 31 32 34 37 39 43

29 30

ANNEXE 1.2 : FICHES DESCRIPTIVESSCÉNARIO 1 Caméra submersible autopropulsée (PC, PP)

Échantillon nº 27 Échantillon nº 20PROPRIÉTÉS Unités Polypropylène (PP) homopolymère Polycarbonate (PC)

Physiques Masse volumique Taux de cristallinité Transmission lumineuse

g/cm3

%%

0,90-0,9160/70

1,2088

75

14 15 16 17 18 23 24 25 26 27 31 32 34 36 37 39 43

14 15 16 23 24 25 26 27 31 32 34 36 37 39 43

1 2 3 4 5 6 7 9 11 14 17 18 20 21 22 23 36 37 38 40

14 23 36 37

P L A S T U R G I E

Absorption d’eau saturation % 0,35Mécaniques

Contrainte au seuil (rupture) Allongement au seuil (rupture) Module de traction Module de flexion

MPa%MPaMPa

30-40/15-30 (20-40/6-16)(150-600)110-16001300-1000

63624302400

Thermiques Température de fusion Plage de température de

résistance continue Retrait au moulage

°C

°C°C

162-168

+95/-40, +900,7 à 2,5

< 1250,5-0,7

Électriques Facteur de pertes diélectriques

50 à 100 kHz 3,5 x 10-4 9 à 30 x 10-4

76

P L A S T U R G I E

Avantages- Meilleure tenue mécanique que les polyéthylènes

(PE) : module plus élevé, plus rigide.- Excellentes propriétés en fatigue de flexion

(possibilité de charnière intégrée).- Bonne tenue en température.- Non-fissuration sous charge.- Grade alimentaire.- Excellente résistance chimique.

- Excellentes propriétés mécaniques surtout au choc entre -80°C et +135°C.

- Bonnes propriétés d’isolation électrique (les meilleures des matériaux transparents).

- Bonne stabilité dimensionnelle même en milieu humide.

- Large plage d’utilisation en température (-80, +135°C).

- Auto-extinguible.- Transparence.- Grade alimentaire.

Inconvénients- Sensibles aux rayons ultraviolets en présence

d’oxygène. - Collage et impression difficiles, voire impossibles.- Soudage impossible par hautes fréquences.- Formage difficile.- Retrait au moulage important mais constant.

- Mauvaise résistance aux hydrocarbures et aux lessives basiques.

- Mise en œuvre compliquée par un séchage soigné.

- Produit coûteux.- Sensible aux rayons ultraviolets si non

protégé.- Se raie aisément et ne se polie pas.

77

P L A S T U R G I E

ApplicationsExemples- Contenants de yogourt, pailles, ustensiles

jetables.- Films pour emballage alimentaire.- Corps creux pour embouteillages rigides.- Tuyaux de circulation d’eau (capteurs solaires).- Pièces industrielles : bandes de protection

latérales pour automobiles, intérieurs de lave-vaisselle, batteries, boîtes à charnière intégrée.

- Ficelles, bandelettes, cordes, etc.

Exemples- Électromécanique (capots de relais,

cadrans téléphoniques, prises de force, etc.).

- Électroménager (parement extérieur (« capotage »), filtres à café, sèche-cheveux, rasoirs, mixers, vaisselle, etc.).

- Appareils d’optique (jumelles, appareils photo).

- Outillage (capots, voyants, grilles, etc.).- Matériel de protection transparent ou non

(casques, visières, pare-brise, motos, boucliers, capots de protection, etc.

- Éclairage (luminaires, feux automobile, mobilier urbain anti-vandalisme, etc.).

- Vitrage de sécurité.- Matériel médical stérilisable (biberons,

seringues, etc.).Procédés de fabrication

- Injection- Injection-soufflage - Extrusion-soufflage- Thermoformage

- Injection- Extrusion-soufflage- Thermoformage

78

P L A S T U R G I E

SCÉNARIO 2 Aide humanitaire (HDPE, PMMA)

Échantillon nº 9 Échantillon nº 25PROPRIÉTÉS Unités Acrylique (PMMA) Polyéthylène haute densité (HDPE)

Physiques Masse volumique Taux de cristallinité Transmission lumineuse Absorption d’eau saturation

g/cm3

%%%

1,180920,3

0,945-0,96065-80

0,01Mécaniques


MPa%MPaMPa

(50-70)(2-4)3100-33003200

24-30 (30-35)15 (500-900)800-12001150-1500



°C

°C°C

190-240

80, 900,3-0,5

128-135

-70, +80 1001,3-3


50 à 100 kHz 0,06-0,03 2 à 4 x 10-4

Avantages- Transparence exceptionnelle.- Bonne résistance aux rayons ultraviolets.- Surface brillante.- Thermoformage aisé.- Possibilité de coulée.- Facile à coller.- Faible retrait au moulage et grande stabilité

dimensionnelle.

- Mise en œuvre aisée; injection, extrusion, films, etc.

- Excellentes propriétés d’isolation électrique et de résistance aux chocs.

- Excellente résistance chimique.- Grade alimentaire.- Coût abordable.

79

P L A S T U R G I E

Inconvénients- Cassant, fragile, rayable.- Tenue en température limitée (80°C).- Résistance chimique très moyenne.- Fendillement sous charge possible.

- Sensible aux rayons ultraviolets en présence d’oxygène.

- Sensible à la fissuration sous contrainte.

- Mauvaise tenue à la chaleur (>60°C)- Collage et impression impossibles ou

difficiles.- Retrait au moulage important et

variable.- Soudage haute fréquence impossible.

Applications- Exemples - Plaques pour vitres, hublots, dômes, vitrines.- Coulées pour présentation d’objets inclus.- Injection de pièces automobiles : feux arrière,

catadioptres, globes.- Appareils de dessin (équerres), cadrans

téléphoniques, lentilles d’appareils photo, meubles modernes.

Exemples- Corps creux pour embouteillage

rigides : bouteilles, flacons, bidons de lait, récipients pour lessives, détergents, etc.

- Grands récipients : fosses septiques, fûts, etc.

- Films d’emballage.- Objets injectés : palettes de stockage,

signalisation urbaine, etc.Procédés de fabrication

- Injection- Thermoformage

- Injection- Extrusion-soufflage- Injection-soufflage- Rotomoulage- Thermoformage

80

P L A S T U R G I E

SCÉNARIO 3 Bouteille promotionnelle (PET, ABS)

Échantillon nº 5 Échantillon nº 18PROPRIÉTÉS Unités Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS)

Medium ImpactPolyester téréphtalate (PET) orienté


g/cm3

%%%

1,03-1,080-0,45

1,30-1,340

Mécaniques Contrainte au seuil (rupture) Allongement au seuil (rupture) Module de traction Module de flexion

MPa%MPaMPa

40-5520-601-2,5

200-2505-106000-9000



°C

°C°C

+700,5-0,7

255

-40 à +100


50 à 100 kHz 3 x 10-4 0,002-0,02

81

P L A S T U R G I E

Avantages- Bonne tenue aux chocs.- Bonne stabilité dimensionnelle.- Surface dure et résistante à la rayure.- Grande variété de couleurs.- Formage aisé.- Comparable à plusieurs résines techniques, mais à

moindre coût.

- Transparence.- Excellentes propriétés mécaniques sur

une très large gamme de températures (-100°C à +135°C).

- Auto-extinguible.- Grade alimentaire.- Excellentes propriétés chimiques et

électriques.- Faible perméabilité au CO2.

Inconvénients- Opaque.- Électrostatique.- Doit être protégé contre les rayons ultraviolets.

- Soudage haute fréquence impossible.- Impressions par encres spéciales.- Cycle de moulage long.- Mauvaise tenue chimique à des

températures supérieures à 60°C.Applications

Exemples- (Parement extérieur (« capotage »)

d’électroménagers, meubles ou sièges, coques de bateaux (thermoformées), planches à voile.

- Pièces automobiles pouvant être chromées.- Coques de sièges de voiture.

Exemples- Fils étirés. Polyester pour tissus.- Films ou rubans : films photo/cinéma,

rubans adhésifs, étiquettes, films isolants (moteurs condensateurs), calques, dessins.

- Bouteilles bi-orientées, emballages résistants pour boisson gazeuse.

Procédés de fabrication- Injection- Extrusion- Thermoformage

- Injection- Injection-soufflage- Thermoformage

82

P L A S T U R G I E

SCÉNARIO 4 Semelles pour chaussures sport (PA, HIPS)

Échantillon nº 3 Échantillon nº 16PROPRIÉTÉS Unités Polystyrène choc (HIPS) Polyamide (Nylon®) (PA 11)


g/cm3

%%%

1,03-1,040-

1,04

2,9Mécaniques


MPa%MPaMPa

41-602-333003450

34 (65)20 (300-350)

970-1200Thermiques

Température de fusion Plage de température de


°C

°C°C

+700,4-0,6

183-187

-70, +650,7-2


50 à 100 kHz 3,5 x 10-4 0,05Avantages

- Meilleure résistance au choc que le polystyrène.

- Bonne stabilité dimensionnelle.- Grade alimentaire.- Bon isolant.- Faible retrait.

- Bonnes propriétés mécaniques à basse et haute température : traction, fatigue, faible frottement, bonne résistance à l’abrasion.

- Excellentes propriétés en fatigue de flexion (possibilité de charnière intégrée).

- Bonne résistance chimique (hydrocarbures).- Auto-extinguible. - Bonne résistance thermique en continu.- Bonne isolation électrique.

83

P L A S T U R G I E

Descriptionde l'outil

Les activités de cet outil ont été conçues dans le but de mieux faire connaître les matières plastiques et matériaux composites ainsi que les métiers qui s'y rattachent. Ces activités pourront susciter une réflexion sur les objets qui nous entourent et aiguiser le sens critique par rapport à l'utilisation de ceux-ci. Dans le but de vous donner le goût de mener les différentes activités proposées, un DVD d'introduction dynamique intitulé Les plastiques et les composites : des possibilités infinies! a été réalisé. Il met en vedette des jeunes dans des contextes actuels. Traitant de musique et de planche à roulettes, ce support multimédia de dix minutes sert d'introduction aux activités interactives.

Cet outil d'expérimentation contient 5 activités.

Activité 1 : Questionnaire sur l’univers des plastiques et des composites

Activité 2a : À la découverte des matières plastiques : une idée génialeActivité 2b : À la découverte des matières plastiques : identification des plastiques

Activité 3 : Fabrication d’un porte-clés, parties 1 et 2

Activité 4 : Test de rigidité

Activité 5 : Visualisation des procédés de transformation

Niveau Expérimentation

Programmes concernés

Veuillez noter que la notion de "programmes concernés" est considérée au sens large du terme. Nous avons pris soin de considérer tout programme pouvant toucher de près ou de loin la ressource.

Programmes concernés DEP

Conduite de machines industriellesConduite et réglage de machines à moulerMise en œuvre de matériaux composites

1

Fiche descriptive

P L A S T U R G I E

Programmes concernés DEC

Techniques de transformation des matières plastiquesTechniques de transformation des matières compositesTechniques des procédés chimiques

Programmes concernés BACC

Génie chimique (concentration Plasturgie)Génie mécanique (concentration Plasturgie)

Secteurs d'intérêts

Production manufacturière et équipement industrielSciences et ingénierie

Types de supports

TexteQuestionnaire

Auteur Plasticompétences : le Comité sectoriel de main-d'oeuvre de l'industrie des plastiques et des composites

Informations techniques

Support du matériel

Langue

Version

DVDImprimés

Français

1.3

Informations légales

Coût d'utilisationDroits d'auteur

OuiNon

Restrictions L'activité 2a (À la découverte des matières plastiques : une idée géniale) nécessite une hotte.

Le DVD est disponible seulement pour les enseignants intéressés à l’utiliser dans un but d’introduction aux activités de cet outil d’expérimentation.

2

Activité 2 : 1 trousse A comprenant :

1 x ensemble d’échantillons de plastique A et B- PC / PP- HDPE / PMMA- PET / ABS- PA / HIPS

1 x réceptacle en aluminium1 x paquet d’allumettes

Activité 3 : 1 trousse B comprenant :

1 x moule en deux parties 1 x bande d’immobilisation Delta-Cast Elite1 x paire de ciseaux1 x serre en C1 x sac refermable (genre ZiplocMD)1 x règle 30 cm1 x contenant pour l’eau1 x gabarit de découpe circulaire de 10 cm ou 4 pouces1 x paire de gants1 x partie A du porte-clés – réalisée dans la partie 1 de l’activité 31 x partie B du porte-clés1 x gabarit de traçage1 x pince à œillets5 x oeillets1 x crayon-feutre à pointe fine à encre délébile1 x feuille de papier à poncer de numéro 3001 x anneau à clés

Activité 4 : 1 trousse C comprenant :

1 x gabarit de mesure et de rétention en L (plastique transparent)1 x ensemble d'échantillons identifiés (1, 2, V-3, V-4, V-5, M-3, M-4 et M-5)- Acier laminé à

froid (LAF) – 1- Aluminium de

catégorie ordinaire – 2- Composite :

laminé fibres aramides / résine époxyde – V-3

- Composite : laminé fibres de verre / résine époxyde – V-4

- Composite : laminé fibres de carbone / résine époxyde – V-5

- Composite : laminé fibres de kevlar / résine époxyde – M-3

- Composite : laminé fibres de verre / résine époxyde – M-4

- Composite : laminé fibres de carbone / résine époxyde – M-5

4 x poids d'essais (1 petit poids identifié « 2 » et 3 gros poids identifiés « 4 »)1 x pince-notes1 x serre en C1 x trombone (petit)1 x règle de 15 cm en plastique3 x cales d’épaisseur

Inventaire

Documents

guidesppo.qc.caguidesppo.qc.ca/.../plasturgie/plasturgie.doc · Web viewQuel pourcentage de la production annuelle de pétrole est nécessaire pour fabriquer la matière première