Les matériaux utilisés

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Les matériaux utilisés

Les matériaux utilisés


1/ Les propriétés des matériaux

Pour réaliser des objets techniques qui facilitent la vie quotidienne on

s'appuie souvent sur les propriétés des matériaux qui les constituent. Il

y a les propriétés mécaniques (résistance, masse, …), électriques

(conduction, isolation, …) et thermiques (conduction, isolation, ...).

Tous les matériaux n'ont pas les mêmes propriétés et on choisit un

matériau qui aura les propriétés les plus conformes avec les critères

des fonctions et des contraintes que doit respecter l'objet technique.

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Exercice 1 : Les propriétés des matériaux

En t'aidant d'internet (wikipédia) trouve les noms des tests de

résistance mécanique que l'on peut effectuer pour choisir un matériau.


4MU 02

Exercice 2 : Choix d'un matériau sur ses propriétés thermiques

1) Pourquoi choisir le verre et pas un autre matériau pour la porte?

2) Parmi ces matériaux, quel est celui qui est le plus conducteur de la

chaleur?


Exercice 3 : Choix sur les propriétés électrique ou mécanique

1) Pourquoi choisir l'acier pour fabriquer la chaine?

2) Parmi ces matériaux, quel est celui qui est le plus isolant

électriquement?

3) Parmi ces matériaux, quel est celui qui est le plus conducteur

électriquement?

4MU 03


2/ La mise en forme des matériaux

4MU 04

Les objets techniques de domotique ont de nombreuses pièces qui ont

des fonctions et des contraintes à respecter. Pour fabriquer une pièce il

faut mettre en forme le matériau qui la constitue.

Lorsque l'on choisit un matériau pour la réalisation d'une pièce il faut

prendre en compte ses propriétés et surtout son aptitude à être

travailler pour obtenir les formes voulues.

Perçage

Poinçonnage

Cisaillage

Emboutissage


4MU 05

Exercice 1 : Mise en forme d'un capot de four à micro-ondes

1) Quelle est la famille de matériaux qui peut être mise en forme selon

tous les procédés présentés?

2) Indique pour chaque étape le nom de l'opération qui correspond

(usinage, cisaillage, poinçonnage, emboutissage).


4MU 05

Exercice 2 : Les procédés de fabrication mécanique

A l'aide d'internet (wikipédia) trouve les noms des différents procédés

de fabrication mécanique par enlèvement de matière et par

déformation.

Obtention par enlèvement de matière: Consiste à obtenir la forme

finale par arrachements de petits morceaux de matière (copeaux) De

manière générale on appelle usinage ces procédés. On y distingue :

* Le Tournage, Le Fraisage, La Rectification, L'électro-érosion, Les

découpages = Le Sciage, L'oxycoupage, Le Découpage laser, Le

Découpage jet d'eau, Le Découpage plasma, Le Forgeage liquide

Obtention par déformation: Consiste à déformer plastiquement le

matériau jusqu'à obtention de la forme désirée.

* Estampage, Matriçage, Tréfilage, Forgeage, Hydroformage,

Laminage, Filage, Cintrage, Emboutissage, Frittage, Pliage, Extrusion


3/ Les aspects économiques et

écologiques

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Les concepteurs d'un objet technique essaient toujours de diminuer les

coûts de fabrication, le prix du matériau et donc à prendre en compte

dans la démarche de conception. Le prix peut fluctuer en fonction de

l'offre et de la demande, de la rareté, de la disponibilité, … du matériau.

Offre et demande : ce que les personnes sont prêtes à vendre ou à

acheter à un prix donné.

La diminution des prix des objets techniques de domotique ainsi que le

confort et la sécurité qu'ils apportent ont favorisé leur diffusion et les

innovations nous incitent à changer régulièrement ces objets dans une

habitation. Il est donc nécessaire d'organiser le recyclage des objets

technique de domotique afin de récupérer les matériaux qui peuvent

être recycler et les réutiliser dans de nouveaux objets.


Exercice 1 : Évolution du prix du silicium

1) Quel est l'intérêt de lire le prix du silicium par unité de puissance?

2) Expliquez la raison de la hausse des prix du silicium jusqu'en 2007

3) Quelle mesure a été prise par les constructeurs lorsque le silicium

était trop cher?

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Exercice 2 : Déchets électroniques

1) Tous les appareils hors d'usage sont-ils systématiquement détruits ?

2) Une batterie peut-elle être réutilisée ?

3) Que faut-il prendre en compte lorsqu'on sélectionne un matériau

pour fabriquer un appareil électronique ?

4) Peut-on faire n'importe quoi avec un appareil électronique en fin de

vie ?

Centre de tri

des équipements

électroniques

Appareils hors

d'usage

Batteries

Appareils en

état de marche

Modèles

récents

Modèles

anciens

Modèles

anciens

Modèles

récents

Réparation

Broyage et traitement

Valorisation de la matière

Recyclage par

réutilisation


Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de

symbole Si et de numéro atomique 14.

C'est l'élément le plus abondant dans la croûte terrestre après l'oxygène, soit

25,7 % de sa masse[6]. Il n'existe pas à l'état libre, mais sous forme de

composés : sous forme de dioxyde de silicium (SiO2), la silice (dans le

sable, le quartz, la cristobalite, etc.), ou d'autres silicates (dans les

feldspaths, la kaolinite...).

Il est utilisé depuis très longtemps sous forme d'oxyde de silicium amorphe

(silice ou SiO2) comme composant essentiel du verre. Il a depuis le milieu

XX siècle de nouveaux usages en électronique (transistor), pour la

production de matériaux tels que les silicones ou, pour fabriquer des

panneaux solaires photovoltaïques.

Le nom dérive du latin silex, silicis ; qui signifie caillou ou silex[7].

Il faut signaler, pour éviter une fréquente erreur de traduction depuis

l'anglais, que l'anglais silicon signifie silicium, tandis que silicone correspond

bien au silicone. De son côté, « silica » désigne la silice.

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