MATERIAUX

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MATERIAUX
On appelle matériau toute substance faite à partir de matières premières naturelles ou végétales
transformées par l’homme et entrant dans la composition d’un produit.
Il possède des caractéristiques physiques, mécaniques et esthétiques qui permettent de le classer en
différentes familles (métaux, matières plastiques, bois, verre, caoutchouc, textile, composite)
Origine des matières premières :
Les matières premières ont plusieurs origines. Certaines, issues du « vivant », végétal ou animal comme
le bois ou la laine, sont renouvelables. D’autres sont fossiles et s’épuisent rapidement (pétrole,
aluminium…) ; elles sont dites non renouvelables.
- Matériaux naturels d’origine minérale, obtenus à partir de matières extraites du sous sol
- Matériaux naturels d’origine végétales ou origine animales laissent apparaître des fibres ou des veines
dues à leur origine végétale ou animale.
- Matériaux synthétiques sont créés par l'homme à partir du pétrole. Ils offrent une très grande variété
de textures et de couleurs. Beaucoup imitent les matériaux naturels et sont moins chers.
Disponibilité des matériaux :
Dans le cadre du développement durable, il est conseillé de choisir les matériaux de la région afin de
diminuer le coût dû au transport et ainsi de limiter les dépenses énergétiques.
Impacts des matériaux sur l'environnement :
Transformer et recycler les matériaux déjà utilisés contribue à la protection de l’environnement, à
l’économie des ressources et au développement durable.
Réduire le nombre et la quantité de matériaux dans un
objet, on limite son impact sur l’environnement, en
utilisant moins d’énergie et en créant moins de pollution.
Critères de choix d'un matériaux :
Le choix d’un matériau et du procédé de réalisation pour une solution technique dépendent :
des formes des pièces à réaliser, du procédé de réalisation, du mode de production qui sera
choisi, des diverses propriétés des matériaux et de leur coût.
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Mise en forme d'un matériaux :
Le procédé de mise en forme, varie notamment selon le mode de production :
Procédé artisanal : Objet fabriqué par des artisans, manuellement à l’unité ou en petites séries
Procédé industriel : Objet fabriqué en grande séries (grandes quantités d’objets) identiques
Les techniques de mise en forme des matériaux ont pour objectif de donner une forme déterminée au
matériau.
Pour les métaux : (non disponible au collège)
- Le forgeage : exercer une force sur la matière chauffée afin de la former par emboutissage, laminage,
tréfilage ...
- La fonderie : fondre et à couler le métal dans un moule
- Le sciage, le cisaillage, la découpe laser, le fraisage, le tournage, le perçage, le poinçonnage sont
également des procédés de mise en forme et de mise aux dimension.
Pour les matières plastiques :
- l'extrusion : faire passer le matériau thermoplastique fluide sous pression à travers une forme.
- le moulage par injection : injecter la matière dans l'empreinte d'un moule.
Disponibles au collège pour les matières plastiques :
- le thermoformage : chauffer pour ramollir la matière, mettre en forme et refroidir
- Le sciage et le cisaillage (disponible au collège) permettent la mise aux dimensions.
- Le poinçonnage (disponible au collège) permet la découpe d'une forme sur une plaque.
- Le fraisage (disponible au collège) permet la découpe et la mise en forme de plaque de plastique.
Méthodologie de choix d'un matériaux :
Dans l'étape de conception, nous devons choisir les matériaux avec lesquels nous allons fabriquer l'objet
technique. Les matériaux envisagés doivent répondre aux contraintes du cahier des charges fonctionnel :
La disponibilité du matériaux, son coût, ses caractéristiques techniques, ses caractéristiques écologiques
et son aptitude à la mise en forme envisagée :
Par exemple pour l'aptitude à la mise en forme envisagée on peut réaliser un tableau comparatif :