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Science et Génie des Matériaux - Plateau technologique



L’IUT mettra à votre disposition un plateau scientifique et technique d’une grande qualité, très bien équipé en matériels professionnels. Pour plus d'informations, vous pouvez consulter la plaquette de présentation du plateau technologique du département SGM.

Exemples d'équipements que vous utiliserez :

Microscope à balayage électronique

L’IUT de Blois est doté d’un Microscope Electronique à Balayage (MEB) environnemental à effet de champ Tescan Mira 3, avec système de microanalyse à dispersion d’énergie (EDS) intégré, INCA X-Act d'Oxford Instruments.
Cet équipement permet de faire de l’imagerie en contraste topographique/ morphologique (mode électrons secondaires SE) ou en contraste de composition (mode électrons rétrodiffusés BSE) et des analyses élémentaires par EDX.
Deux autres détecteurs d’électrons secondaires et rétrodiffusés dans la colonne, appelés InBeam, permettent l’analyse à basse tension.
Le microscope a deux modes de fonctionnement du vide pour visualiser différents types d’échantillons. Le High Vacuum est le mode d’exploitation conventionnel associé à tous les microscopes électroniques analytiques. Le mode Low Vaccum est utilisé pour l’observation des échantillons non conducteurs.

Découpe jet d'eau

L’IUT de Blois est depuis peu équipé d’une découpe à jet d’eau haute pression de dernière génération capable de découper tout type de matériaux des plus tendres aux plus durs (jusqu’à 2 000 Vickers comme les carbures de tungstène).

Vous pourrez donc découper aussi bien des élastomères, des polymères, des composites, des matériaux sandwichs, des alliages métalliques, des céramiques techniques, des vitro-céramiques et des verres.
Le profil découpé pourra être de forme complexe puisque le fichier de pilotage sera généré à partir de fichier CAO.

Caractéristiques de la table de découpe par jet d'eau avec abrasif :
PuceDimension de la table : 1 000 mm x 700 mm
PuceDimension des axes : 700 mm x 700 mm
PuceEpaisseur de découpe : 200 mm maxi avec une légère dépouille
Découpe tout les matériaux même très dur (avec une réserve sur des matériaux très fragiles ou sujet au délaminage)

Possibilité de découpe à l'eau uniquement ou bien de gravure.

Presse hydraulique de 100 Tonnes

Presse hydraulique de 100 Tonnes Presse hydraulique de 100 Tonnes

Les étudiants du DUT Science et Génie des Matériaux ont a disposition une presse hydraulique afin de pouvoir forger les métaux. Cet outil leur permet de bien sentir les pressions importantes nécessaires à la déformation des différents alliages métalliques.
 
Une simple étude théorique sur le forgeage ne suffirait pas à appréhender les phénomènes physiques (rôle de la pression et de la température) nécessaires au forgeage.

Scanner 3D - Prototypage

Le département Science et Génie des Matériaux de Blois met à disposition de ses étudiants un scanner 3D et plusieurs techniques de prototypage rapide :

PuceScanner 3D :
 
Le scanner 3D est utilisé dans les phases de développement, de contrôle qualité et de production afin de réduire la durée et le coût de ces opérations. Ces domaines principaux d'application sont l'inspection 3D, la rétroingénierie et la fabrication rapide.
 
L’Atos Core intègre un capteur de  5 Megapixels qui permet de scanner une surface de 300 x 230 mm² à une distance de 44 cm. La résolution est de 0,115 mm entre deux points, soit 76 points au m².
 
Le logiciel GOM Inspect associé permet la génération de fichier STL employé en Impression 3D ou en stratoconception.  Industriellement, le scanner respecte les directives de la norme VDI/VDE 2634 relatives aux systèmes de mesures optiques 3D basés sur la numérisation de zones.


PuceStratoConception par une fraiseuse 3DS :
 
Fraiseuse 3D Charly Robot
Une des techniques de prototypage rapide est la StratoConception grâce à une fraiseuse 3D sur matériaux tendres de marque Charly Robot. Cette machine nous permet de réaliser nos propres formes sur lesquelles nous fabriquons les moules pour nos pièces composites.

Par exemple, les formes de la guitare en carbone ont été prototypées sur cette machine mais aussi les formes de nos surfs, de nos planches à voiles,  de nos voiliers de courses, etc ...

Les matériaux tendres usinables par la broche de 1 KW sont :
Puce De la planche usinable (PU: polyuréthane)
Puce De la mousse PU de diverses densités (200 kg/m3, etc.)
Puce Du polystyrène extrudé (30 kg/m3, etc.)
Puce Du médium

Les dimensions de la table d’usinage sont de 1 500 mm x 1 000 mm x 150 mm.
   


Pour des épaisseurs plus grandes, nous pouvons procéder par Stratoconception comme indiqué sur le schéma.
 
Les fichiers d’usinage sont réalisés à partir du logiciel Stratoconcept© Pro de la société CIRTES©.
Stratoconception
   

PuceInjection de couche de liquide photopolymère (technologie PolyJet) :
 


 
Le Département Science et Génie des Matériaux de Blois dispose  d’une deuxième technologie de prototypage rapide :

L'imprimante de bureau 3D Objet30 Pro est le premier système de bureau à imprimer des modèles réalistes comportant un matériau robuste, des parties mobiles, des parois fines et lisses, dont on peut peindre les surfaces.

L'Objet30 Pro est idéale pour les designers et les ingénieurs produits et industriels dont le but est de produire des modèles d'une grande précision pour des tests de forme et d'assemblage, ainsi que pour des applications fonctionnelles. Les modèles imprimés par l'Objet30 Pro peuvent être peints, percés, usinés ou utilisés pour le thermoformage.

L'Objet30 Pro peut prototyper des objets dans 7 matériaux différents :
  1. Transparent (VeroClear), pour les tests de forme et d'assemblage de pièces transparentes et de simulation PMMA
  2. Haute Température, pour les tests fonctionnels avancés, les tests d'air chaud et d'eau froide, les applications statiques et les modèles d'exposition
  3. Rigide gris (VeroGray), idéal pour mettre en valeur les détails fins et garantir une grande stabilité dimensionnelle
  4. Rigide noir (VeroBlack)
  5. Rigide bleu (VeroBlue), idéal pour mettre l'accent sur les détails fins et la photographie
  6. Rigide blanc (VeroWhitePlus), pour des applications multifonction
  7. Type polypropylène (DurusWhite), pour des éléments à emboîtement
   

Halle Matériaux Composites

Le département Science et Génie des Matériaux de Blois dispose d’une halle matériaux composites très récente et surtout très bien équipée pour mettre en œuvre ces matériaux de dernière génération (Fibres de carbone, de kevlar, de verre ; résine époxy, polyester, polyuréthane, silicone).


Cet outil permet aux étudiants de réaliser des projets professionnels ou personnels très intéressants comme :
Puceune guitare en carbone,
Puceun snowboard,
Puceun skateboard,
Puceun surf,
Puceune planque à voile,
Puceun bateau en carbone télécommandé
Puceun bodyboard,
Puceun kayak,
Puceun arc en composites,
Puceetc.
   
Il sert également à la découverte des techniques récentes de mise en œuvre utilisées dans l’industrie aéronautique, navale, automobile et également dans le sport de haut niveau.

Cette découverte se fait au travers des séances de TP (de 7 heures) et permet d’appréhender les techniques suivantes :
Pucele moulage au contact,
Pucele moulage sous vide,
Pucel’infusion,
Pucele RTM,
Pucela compression,
Pucela mise en œuvre de pré-imprégnés carbone/époxy
Pucele moulage silicone,
Pucel’élaboration des bétons de résine.
   
Pour compléter cet équipement, une cabine de peinture et une cabine de ponçage rend l’ensemble cohérent et performant.

Nos étudiants, grâce à cet outil d’enseignement, sont très appréciés dans l’aéronautique ou le nautisme car ils s’adaptent très rapidement aux différents problèmes qu’ils sont amenés à traiter dans ce monde professionnel.
 

Presse à injecter

Les étudiants du DUT Science et Génie des Matériaux ont à leur disposition 2 presses à injecter, une de 65 tonnes et une de 11 tonnes :

C’est le procédé le plus utilisé pour fabriquer tous les objets modernes en matière plastique qui nous entourent (téléphones portables, tableaux de bord, écrans plats, consoles de jeu, etc...).


Les étudiants, en injectant de manière concrète ces thermoplastiques, peuvent ainsi mieux sentir l’état visqueux de la matière fondue et les problèmes de mise en œuvre et surtout de conception de pièces qui en découle.

Une fois cette approche pratique effectuée des phénomènes physiques et thermiques liés à l’injection, ils s’intéressent beaucoup plus facilement aux matériaux polymères et aux différents aspects scientifiques pointus qui en découlent.

Logiciel de simulation d’injection

Les étudiants SGM de Blois ont à disposition le logiciel de référence en matière de simulation d’injection : Autodesk Moldflow.

Remplissage Téléphone portable

Ce logiciel permet de simuler l’écoulement de la matière plastique fondue dans un moule d’injection, anticipant ainsi les problèmes avant le lancement de  la fabrication d’un moule.

On obtiendra également de nombreuses informations intéressantes comme :
PuceLa position des lignes de soudure et des bulles d’air
PuceLes pressions d’injection
PuceLes températures d’injection
PuceLes déformations de pièces
PuceLe temps d’injection
PuceEtc...

Il dispose d’une base de données très importante de polymères thermoplastiques

Logiciels de création 3D

L’IUT de Blois est équipé du logiciel de création 3D "Autodesk Inventor Professional 2015" permettant de réaliser des formes et des assemblages  mécaniques complexes.


Les étudiants apprendront à utiliser ce logiciel de manière individuelle sur des postes informatiques récents. Ils travailleront sur ces postes lors de séances de TP mais aussi de manière libre puisqu’ils ont accès en toute liberté à ces salles grâce à un badge électronique. Ces créations 3D virtuelles pourront ensuite être réalisées de manière réelle puisqu’ils auront accès à une prototypeuse rapide 3D de dernière génération (sorte d’imprimante mais en 3 dimensions).

L’IUT de Blois est également équipé du logiciel de création 3D "CATIA V5" avec tous ses ateliers intégrés. Cela permet de réaliser des formes et des assemblages mécaniques complexes.

En deuxième année, les étudiants apprendront à utiliser ce logiciel de manière individuelle dans plusieurs lieux. Ils travailleront lors de séances de TP et de Projet. Les créations 3D virtuelles pourront ensuite être imprimées sur un traceur A0 ou réalisées de manière réelle puisqu’ils auront accès à une prototypeuse rapide 3D, une fraiseuse à commande numérique ou une machine découpe jet d’eau. De plus, ils auront acquis les compétences de base pour postuler aux offres de stages dans les entreprises qui utilisent ce logiciel (Aéronautique, Spatiale, Construction navale, Architecture, Automobile, Ferroviaire, Horlogerie, Électronique, Recherche, Enseignement, Énergie, Défense).

Logiciel de Calculs par Eléments Finis sur matériaux hétérogènes (composites, sandwichs)

Les étudiants du DUT Science et Génie des Matériaux travaillent sur le logiciel de Calculs par Eléments Finis Magics afin de déterminer les déformations de pièces et les contraintes à l’intérieure de la matière.

Cayak Calculs par Eléments Finis [JPG - 79 Ko] Ce logiciel à la particularité de pouvoir faire des calculs sur des matériaux hétérogènes comme les matériaux composites et même les matériaux sandwichs (matériaux les plus difficiles à modéliser). On peut ainsi calculer le critère de Tsaï Hill et savoir si on a rupture ou non du composite. C’est le critère de rupture utilisé en aéronautique.
Pour plus d'informations sur le logiciel Magics, téléchargez la plaquette de présentation. [PDF - 436 Ko]

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