STS Conception et Industrialisation en Microtechniques
1ère année - Lycée du Pays de Soule CHERAUTE


Technologie - Devoir n°5
A - Désignation et composition des matériaux :
-1- [BTS 2001] : La matrice d'un outil de découpe est en 100 Mn Cr W 4 (100MCW4). Donner la composition exacte de cet alliage.
-2- [BTS 1996] : Qu'est ce que le CuBe2 ? Donner sa composition et indiquer des exemples d'utilisation de ce matériau.
-3- [BTS 1995] : Le brut de la pièce étudiée est en Z - A 4 U 1 G. Donner la composition de cet alliage.
-4- [BTS 1995] : La pièce pour laquelle il fallait concevoir un moule d'injection plastique est en PA6.6. De quel matériau s'agit-il ? S'agit-il d'un thermodurcissable ou d'un thermoplastique ? Quelles sont ses caractéristiques principales ? Donner des exemples d'utilisation.
B - Moulage à la cire perdue en carapace :
[BTS 1990] : Le crabot est monté dans un compteur dont le boîtier est obtenu par moulage à la cire perdue en carapace.

    - a - A l'aide de schémas, décrire ce procédé de moulage.

    - b - Citer 3 avantages de ce type de moulage.
C - Cambrage :
[BTS 1998] : Choix d'une presse de découpage

3.1 Calcul du jeu de découpage pour les poinçons Ø2,5 (pince page P6 ; mise en bande en annexe 3)
A partir du tableau annexe 2, déterminer le jeu qui doit exister entre le poinçon et la matrice lors du découpage des trous Ø2,5 mm, au poste 1 (on choisira le cas d'une bavure faible).

Rappel : matière à découper Cu Be 2, trempé-revenu, H14 (demi-dur), épaisseur e = 0,3 mm.

Quelle est l'influence de ce jeu sur les dimensions du poinçon et de la matrice de ce poste 1 (voir annexe 3) ? On pourra s'aider d'un schéma de principe à main levée.
3.2 Choix d'une presse de découpage et de cambrage
Pour effectuer ce choix, il est nécessaire de connaître les efforts s'exerçant sur l'outillage. L'estimation de ces efforts s'effectuera à partir des relations approchées fournies dans les données.

3.2.1 Effort de découpage Fd

Données : - Périmètre à découper: 140 mm, (concerne la découpe des trous de pilote, des couteaux de pas, etc).

- Résistance limite au glissement Rg = 700 MPa (1 Pa = 1N/m2) - épaisseur à découper = 0,3 mm.

Calculer l'effort pour le découpage Fd.

3.2.2 Effort de cambrage

Données : - effort estimé de cambrage Fc = 60 daN, (estimation faite à partir de l'expérience de l'entreprise),
- effort sur le fond de cambrage (dû à l'écrasement localisé du matériau dans le fond de la matrice) Fpc = 25 à 35 % de Fc (estimation courante),
- effort estimé sur le dévêtisseur Fdc = 35 à 45 % de Fc.

Calculer l'effort total pour le cambrage.

3.2.3 Choix d'une presse

Données : effort estimé du presse-bande = 10 à 15 % de Fd, (effort exercé par le dévêtisseur lors du découpage).

La société dispose d'un parc de presses présentant les caractéristiques suivantes :

    Presse 1     Presse 2     Presse 3     Presse 4  
Effort maxi 120 kN 60 kN 30 kN 90 kN

Après avoir calculé l'effort total Ft approché, nécessaire au découpage-cambrage de la pince, justifier le choix de la presse qui conviendra à cette transformation.

3.2.4 Qualité du cambrage

Citer au moins trois facteurs pouvant influencer la qualité du cambrage obtenu.

Quelle solution peut-on adopter pour minimiser le retour élastique de la matière après cambrage ?
D - Choix de matériaux :
On se propose de réaliser un boîtier d'appareil microtechnique contenant une partie électronique et une partie mécanique de précision. Cet appareil devra pouvoir être utilisé dans un environnement où la température pourra varier entre -20°C et 40°C. Cet appareil pourra être manipulé sans ménagement par des opérateurs non qualifiés.

Ce boîtier doit donc résister aux chocs (à température ambiante comme à basse température) et doit avoir un faible coefficient de dilatation pour permettre à la partie mécanique de fonctionner quelquesoit la température. Il doit avoir une faible résistivité électrique à cause de la partie électronique.

Le bureau d'étude s'est orienté vers un ABS et dispose pour cet appareil des fiches techniques pour 4 matériaux possibles : P2H-AT, P2HE, P2K et P2M-AT (ce sont des Novodur de chez "Bayer Polymers").

Quel est le matériaux qui conviendra le mieux à cette application ? Justifiez votre choix.
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