A la Fin de cette activité, je saurai…

-Identifier les relations principales entre matériaux, formes et procédés de réali-

sation.

-Identifier quelques procédés permettant de mettre en forme la matériau au niveau

industriel et au niveau artisanal

-Identifier et hiérarchiser les propriétés des matériaux à prendre en compte pour

répondre aux contraintes du cahier des charges.

-Choisir un matériau en fonction d’un critère défini dans le cahier des charges.

-Identifier l’origine des matières premières et leur disponibilité

-Identifier l’impact d’une transformation et d’un recyclage en terme de développe-

ment durable.

Questionnaire A

Les critères de choix d’un matériau

La mise en forme des matériaux

Sélectionner un matériau

Questionnaire B

Choix d’un matériau à partir de ses propriétés

L’origine et la disponibilité des matières premières

1 / LE CHOIX D’UN MATERIAU selon les fonctions :

Les matériaux font partie intégrante des objets techniques, ils participent aux fonc-

tion réalisées.

Leurs choix, fonction de leurs propriétés physiques, de leurs aspect et de leurs

coûts, est donc soumis au respect des fonctions de service et des contraintes.

Il existe des matériaux qui sont mieux adaptés que d’aures pour la réalisation de cer-

tains formes.

Le choix d’un matériau doit aussi se faire en fonction du procédé de réalisation de la

pièces.

Le matériau devra être sélectionné en fonction du procédé de réalisation tout en

permettant la création des formes souhaitées.

2 / LE CHOIX D’UN MATERIAU selon les procédures :

Pour fabriquer les pièces d’un objet technique, on part souvent d’un matériau à l’état

brut que l’on transforme pour aboutir à la forme finale souhaitée.

L’ensemble de ces opérations s’appelle la mise en forme des matériaux.

Elles peuvent être menées dans un contexte industriel ou artisanal.

Les procédés, les outils et les machines qu’on utilise dans le monde industriel ou arti-

sanal différent sur de nombreux points.

3/ LA MIE EN FORME INDUSTRIEL ET ARTISANALE :

En général, les procédés industriels permettent de fabriquer des objets en grandes

séries, avec des contrôles réguliers de la qualité et des coûts de fabrication faibles.

Les procédés artisanaux permettent de fabriquer des objets rares, originaux, aux

formes esthétiques et qui peuvent être de très grande qualité. Ces objets sont sou-

vent plus chers.

4/ LES CARACTERISTIQUES DE CES MODES DE PRODUCTION :

Vocabulaire

Lorsqu’on conçoit un objet technique, il faut répondre aux contraintes du cahier des

charges. Les matériaux qu’on est amené à utiliser doivent y répondre.

Or les matériaux possèdent de nombreuses propriétés : densité résistance, conduc-

tivité électrique, capacité thermique, aspect esthétique, coût, capacité de valorisa-

tion., etc.

Il est donc nécessaire de faire le bilan de celles qui seront utiles pour la conception

de l’objet.

5 / LES PROPRIETES DES MATERIAUX

Procédé de réalisation : manière de fabriquer.

Artisanal : qualité d’un objet qui a été fabriqué par des artisans, c'est-à-dire

manuellement ou en petites séries.

Grandes séries : grandes quantités d’objet identiques.

Abaque : graphique qui représente la synthèse de plusieurs calculs.

1/ Au niveau d’un objet, le choix des matériaux sont soumis à quoi?(partie1)

2/ Pour chaque matériau retenu, listez les fonctions qu’il permet de satisfaire.

(document partie1)

3/ Quels sont les matériaux retenus pour satisfaire les fonctions d’estimes? (document

partie1)

4/ Le choix d’un matériau doit aussi se faire en fonction de quel critère?(partie2)

5/ Dans la réalisation d’une pièce, en quoi consiste le procédé appelé « injection plasti-

que »? (document partie2)

6/ En quoi consiste un « usinage »?(document partie2)

7/ Que signifie « Mise en Forme des matériaux »? (Partie3)

8/ Quel est l’intérêt des machines utilisées dans l’industrie?(partie3)

9/ A votre avis, comment est travaillé le fer forgé? (document partie4)

10/ Citez quatre différences entre les deux balcons du document partie4.

11/ Pourquoi le second balcon est-il plus cher?

12/ Lorsque l’on conçoit un objet technique, on doit faire attention aux contraintes rédi-

gés dans quel document? (partie5)

13/ Citez des exemples de propriétés physiques d’un matériau.

14/ D’après vous, pourquoi le matériau utilisé pour la coque d’un téléphone doit-il être

électriquement neutre?

QUESTIONS (recopier le questionnaire)

Vocabulaire

Une fois ce bilan réalisé sous forme de liste, il faut sélectionner le matériau qui possède

au mieux les propriétés recherchées.

Pour faire cette sélection, le concepteur peut s’aider de fiches techniques ou d’abaques

qui positionnent l’ensemble des matériaux, les uns par rapport aux autres, selon ces pro-

priétés.

Lorsque les fiches ou les abaques ne sont pas disponibles, le concepteur peut également

effectuer des tests expérimentaux.

6 / LA SELECTION D’UN MATERIAU

7 / L’ORIGINE DES MATIERES PREMIERES

Les matières qui constituent les grandes familles de matériaux sont d’origine diverses.

Certaines sont issues de l’exploitation du sol de la Terre. Elles sont généralement dispo-

nibles en quantités limitées. D’autre sont issues du monde animal ou végétal. Elles sont

généralement disponibles en quantités renouvelables.

Ecologie : étude des relations des être vivants avec leur milieu.

Antériorité des tâches : classement des tâches dans le temps, en tenant compte

du fait que certaines doivent être finies avant que d’autres ne soient commen-

cées.

8 / LE RECLYCLAGE DES MATIERES PREMIERES

Pour faire face à une pénurie des matières premières qui sont présentes en quantité

limitée, leur recyclage commence à s’organiser.

Cela permet de pérenniser leur disponibilité, tout en tenant compte d’aspects écolo-

giques et économiques.

QUESTIONS (recopier le questionnaire)

1/ Qu’est ce qu’un abaque?

2/ Quelle est la famille de matériau la plus légère? (partie 6)

3/ Quelle famille de matériau faut-il choisir si on recherche la plus grande résistance à

la déformation? (document partie 6).

4/ Quelle famille de matériau faut-il choisir si on recherche à la fois une très grande ré-

sistance et une faible densité? (document partie6).

5/ Si l’on ne possède pas d’abaque sur des matériaux que l’on souhaite utilisé, que peut-on

faire pour connaître leurs caractéristiques? (partie6)

6/ Quelles sont les trois grandes familles de matériau?

7/ Quelle est la famille dont les ressources sont disponible en quantités limitées?

8/ Quelles sont les familles dont les ressources sont renouvelables?

9/ Peut-on dire pour autant que la disponibilité géographique du bois est totale? Pour-

quoi?

10/ Pourquoi le recyclage commence a se développer? (partie8)

11/ Citez des exemples de matière d’œuvre utiliser par la société du document partie8.

12/ En quoi l’activité de cette société a-t-elle un impact sur l’économie de la région?