PROJET. C2 Chassis et matériaux

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Gilles Simoneau
il y a 6 ans
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1 PROJET Objectif Dans ce TP, il va te falloir tester et comparer plusieurs matériaux afin de pouvoir choisir celui que nous allons utiliser pour le chassis du prototype de notre client I- Définitions (à mettre dans le lexique) - Chassis (mécanique) : C'est la pièce principale d'un moyen de transport, sur laquelle seront fixées la plupart des autres pièces (on l'appelle parfois aussi "base" ou "cadre") - Conducteur (électricité) : qui laisse passer - Isolant (électricité) : qui empêche de passer I- Les caractéristiques voulues pour le chassis Exercice 1 : Avec l'aide de tes camarades d'équipe et de la "lettre du client", remplis le tableau ci-dessous a- Dans la colonne "Importance", classe les six caractéristiques en te posant la question suivante : Qu'est ce qui est le plus important pour le chassis? ( Tes réponses iront de "1" le plus important jusqu'à "5" le moins important) b- Dans la colonne "Niveaux attendus", entoure pour chaque caractéristique le niveau que l'on souhaite avoir pour répondre à la fonction d'usage du chassis du prototype Importance Caractéristique Niveaux attendus Conductivité électrique (qui laisse passer ou pas le courant électrique) Adhérence (qui glisse ou pas) Masse Prix Dureté Isolant = 1 Conducteur = 10 Glissant = 1 Adhérent = 10 Léger = 1 Lourd = 10 Peu cher = 1 Très cher = 10 Mou = 1 Dur = 10 Exercice 2 : Pour résumer, et à l'aide du tableau précédent, comment devra être le matériau avec lequel sera fabriqué le chassis du prototype (Tu entoureras la bonne réponse. Pour les réponses avec "faux", tu dois justifier)? a- Il devra plutôt laisser passer le courant électrique vrai faux :... b- Il devra être plutôt lourd vrai faux :... c- Il devra coûter cher vrai faux :... d- Il devra bien accrocher vrai faux :... e- il devra être plutôt mou vrai faux :... ATTENTION : avant d'aller plus loin, appelle le professeur pour vérification!

2 II- Les caractéristiques des matériaux PROJET Tu vas maintenant devoir tester et comparer plusieurs matériaux afin de savoir lequel va le mieux correspondre à ce que l'on souhaite pour le chassis du prototype 1- Les sept matériaux Voici les sept matériaux que tu vas devoir tester ainsi que les familles auxquelles ils appartiennent. Famille de matériaux Métallique Organique (plastique) Organique (naturel) Minéral Matériaux Cuivre, Aluminium Plexiglas, P.V.C expansé Sapin, Caoutchouc Ciment 2- La dureté Cette caractéristique permet de savoir si un matériau est plus ou moins dur (ou mou). Exercice : A l'aide de la malette VM 50 (Test de dureté), complète le tableau suivant. Tu trouveras la procédure à suivre à l'intérieur de la malette. Diamètre de la trace de l'impact (en mm) Classement par ordre de dureté (1 = le plus dur, 7 = le moins dur) 3- L'adhérence Cette caractéristique permet de savoir si un matériau accroche plus ou moins sur une surface plane ou inclinée Exercice : A l'aide de la malette VM 30 (Test de l'adhérence), complète le tableau suivant. Tu trouveras la procédure à suivre à l'intérieur de la malette. Angle relevé lors du décrochage Classement (1 = angle le plus important, 7 = angle le plus faible)

3 4- La conductivité électrique PROJET Cette caractéristique permet de savoir si le matériau laisse passer le courant électrique ou pas Exercice : A l'aide du multimètre et de la fiche ressource "Conductivité électrique", complète le tableau suivant en mettant des croix au bon endroit. Conductivité Matériaux Oui Non 5- La masse volumique Cette caractéristique permet de savoir si le matériau est plus ou moins léger. Mais, pour pouvoir comparer les matériaux entre eux il faut qu'ils aient absolument le même volume (donc les mêmes dimensions). Exercice : A l'aide de la fiche ressource "", classe les matériaux du plus léger au plus lourd Classement (1 = le plus lourd, 8 = le plus léger) 6- Le prix Cette caractéristique permet de savoir si un matériau est plus ou moins cher lors de son achat Exercice : A l'aide de la fiche ressource " Les tarifs", classe les matériaux du moins cher au plus cher Classement par ordre de prix (1 = le moins cher, 7 = le plus cher) III- Le choix du matériau a- Pour chacune des caractéristiques, surligne dans chaque tableau les trois résultats qui correspondent le plus au matériau que l'on souhaite pour le chassis du prototype b- Par rapport aux résultats surlignés quel est le matériau que tu vas finalement choisir pour le chassis du prototype?... c- Quel est celui que tu choisirais en deuxième?...

4 Fiche Ressource PROJET Matériaux Masse C2 Chassis volumique et matériaux I- Qu'est ce que c'est? La masse volumique est une caractéristique très importante qui permet de comparer les masses des matériaux afin de pouvoir les classer. Pour la calculer il suffit de prendre un cube de 1m de côté d'un matériau et de le peser. Le résultat sera exprimé en kg/m 3 (= en kilogramme pour un mètre cube). II Exemple Je prends un cube de un mètre de côté de diamant, je le pèse et je constate qu'il a une masse de 3517 kg. Sa masse volumique est donc de 3517 kg/m 3. III- La masse volumique de différents matériaux 1 m Tu trouveras ci-dessous et page suivante des tableaux contenant les masses volumique de différents matériaux. Il te permettront de comparer et de te donner une idée de si un matériau est plus ou moins léger. Famille des minéraux ardoise amiante 2500 argile 1700 béton (armé 2 500) ciment calcaire craie 1250 diamant 3517 granite grès 2600 kaolin 2260 marbre quartz 2650 pierre ponce 910 porcelaine 2500 sable 1600 silicium 2330 verre à vitres 2530 Famille des métaux acier ,6 fonte aluminium 2700 argent béryllium 1848 bronze carbone (graphite) 2250 cuivre 8920 étain 7290 fer 7860 iridium laiton lithium 530 magnésium 1750 molybdène nickel 8900 or palladium platine plomb potassium 850 titane 4500 tungstène vanadium 6100 zinc 7150

5 PROJET Famille des organiques (plastiques) PVC expansé Polypropylène Polyéthylène basse densité Polyéthylène haute densité ABS Polystyrène Nylon 6, Polyacrylate de méthyle Polyméthacrylate de méthyle (PMMA - Plexiglas) Bakélite Polyéthylène téréphtalate Polychlorure de vinyle (PVC) Famille des organiques (naturels) acajou 700 balsa 140 buis caoutchouc 920 à 990 cèdre 490 chêne compost ,4 contreplaqué cuir ébène 1150 frêne 840 hêtre 800 laine liège 240 peuplier 390 pin 500 platane 650 sapin 450 teck 860 terre végétale 1250

6 Fiche Ressource PROJET Matériaux C2 Les Chassis tarifs et matériaux I- Qu'est ce que c'est? Les tarifs donnés pour les matériaux ci-dessous sont à la tonne. Cela veut dire qu'ils sont calculés pour l'achat d'une tonne du matériau. Même s'il est vrai que les tarifs peuvent varier très rapidement d'une semaine sur l'autre (voir d'un jour sur l'autre), ceux ci-dessous permettent néanmoins d'avoir une assez bonne idée de la valeur de chaque matériau. Matériau Tarif (en /tonne) Aluminium 1000 Caoutchouc 1880 Ciment 460 Cuivre 5500 Plexiglas 1240 PVC 505 Sapin 208

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