Projets et travaux réalisés par des étudiants

Projets et travaux réalisés par des étudiants
La formation reçue par les étudiants de Polytechnique, au baccalauréat comme aux études
supérieures, leur permet d'intégrer de solides connaissances théoriques, un savoir-faire
technique et l'innovation. Les exemples de projets et travaux ci-dessous en témoignent.
Un projet de maîtrise des plus concrets
Robin Dubé, diplômé du baccalauréat de génie
mécanique et maintenant étudiant aux cycles
supérieurs, a conçu et développé pour son projet de
maitrise une machine d’injection de résine pour les
composites.
Cette machine, qui n’a actuellement aucun
équivalent en industrie, mélange et injecte la résine
dans des moules avec une grande précision, pour des
pièces de très petits à très grands volumes. Elle pour
autres particularités d’occuper une surface de moins
de 2,4 m2 , de ne nécessiter aucun solvant pour le
nettoyage du mélangeur, aucun boyau jetable, et de
générer très peu de déchets de résine.
Robin, un passionné qui aime mener un projet jusqu’à son aboutissement, se réjouit
d’avoir eu la chance de se voir confier ce projet de nature très concrète et d’avoir pu le
réaliser avec une grande autonomie, sous la direction des professeurs François Trochu et
Eduardo Ruiz, de la Chaire des composites hautes performances (CCHP). « Ce projet est
né d’une idée d’un associé de recherche au Département, M. Paul Trudeau, qui détient
une longue expérience en industrie dans le domaine des composites et connaît
particulièrement les besoins de cette industrie. Paul m’a été d’une aide précieuse, tout
comme l’équipe CCHP, pour sa grande expertise et sa disponibilité », explique Robin.
Après avoir conçu le système sur CATIA, Robin a géré entièrement sa réalisation : choix
des composantes et donc relations avec les fournisseurs, montage, avec séances de
soudure comprises, présentation du projet au partenaire industriel de la Chaire, GM, et
installation de la machine au Laboratoire de Fabrication Intelligente des Composites à StHubert, un environnement de caractère industriel, mais voué à la recherche. Sans oublier,
bien entendu, la rédaction du mémoire de maîtrise.
« Avec cette réalisation, j’ai beaucoup appris de la gestion de projet de nature
industrielle, affirme Robin, qui caresse le rêve de fonder un jour sa propre entreprise. De
plus, c’est valorisant de laisser quelque chose derrière soi qui sera utile aux autres projets
de ce tout nouveau laboratoire de l’École Polytechnique. »
Étudier la résistance en fatigue de pièces d’aluminium
La mise en forme par rhéomoulage d’alliages d’aluminium de fonderie- permet d’obtenir
des pièces dont la résistance en fatigue, la résistance à la traction et l’allongement, sont
améliorés. L’industrie de l’automobile, entre autres, utilise ces pièces, qu’on retrouve par
exemple dans les supports de moteur; systèmes de freins, bras de suspension, etc., en
raison de leurs performances mécaniques supérieures à celles des pièces moulées de
façon conventionnelle.
Si le procédé du rhéomoulage est -étudié depuis les
années 70, les mécanismes d’endommagement par
fatigue de la microstructure des alliages rhéomoulés ne
sont toutefois pas encore entièrement expliqués. L’étude
de ces phénomènes représente un champ de recherche
investi par des spécialistes des matériaux, dont Myriam
Brochu, qui consacre son doctorat à l’étude de
l’amorçage et de lapropagation des fissures au sein de
l’alliage d’aluminium 357 rhéomoulé et soumis à la fatigue.
« Lors du rhéomoulage, le matériau employé, l’alliage d’aluminium 357, est coulé à l’état
semi-solide. L’écoulement laminaire de la gelée semi-solide atténue le problème
d’emprisonnement des gaz générateurs de défauts dans la pièce fabriquée, problème qui
se produit souvent avec le moulage ``conventionnel`` sous pression, explique Myriam,
qui a travaillé plus de 7 années en industrie avant d’entreprendre son doctorat.
« L’alliage rhéomoulé présente aussi une
microstructure globulaire, ce qui lui
donne donc une structure plus fine et
homogène contribuant à augmenter son
allongement à la rupture et sa résistance
mécanique. Cependant, comme pour tout
matériau, lorsque l’alliage rhéomoulé est
soumis à des efforts répétés,
l’endommagement par fatigue de la
microstructure peut provoquerl’amorce
de fissures et éventuellement la
défaillance d’une pièce. J’étudie la propagation de ces fissures en soumettant des
éprouvettes d’aluminium à de nombreux cycles de sollicitation axiale (jusqu’à 10 000
000 cycles pour 1 seul essai). En permettant de mieux comprendre ce qui se passe au
niveau de la microstructure de l’alliage, je souhaite que mes travaux aident l’industrie de
l’aluminium à raffiner ses procédés et à élargir le champ d’utilisation du rhéomoulage. »
Myriam effectue son doctorat sous la direction du professeur Yves Verreman et la codirection du professeur Frank Ajersch ainsi que du chercheur Dominique Bouchard. RioTinto Alcan et le Centre des Technologies de l’Aluminium s’intéressent à ses travaux.