QCM : Procédés de fabrication mécanique (52 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel changement caractérise l’écrouissage d’un matériau ?

Sa résistance élastique augmente sous l’effet d’une déformation élastique seule.
Son module de Young diminue nécessairement lorsque la pièce est déformée.
Sa résistance élastique augmente sous l’effet de contraintes et de déformations plastiques.
Sa déformation devient entièrement réversible après l’application d’une charge.

Sa résistance élastique augmente sous l’effet de contraintes et de déformations plastiques.

Explication

L’écrouissage correspond à une augmentation de la résistance élastique due à des contraintes et à des déformations plastiques. Une déformation élastique seule est réversible et ne définit pas l’écrouissage.

2. Quel problème dynamique les hautes fréquences de rotation des outils peuvent-elles provoquer en UGV ?

Des instabilités régulières, notamment du broutement et des vibrations.
Une déformation régulière de la pièce, accompagnée d’une réduction des vibrations.
Une baisse régulière de la fréquence de rotation, accompagnée d’un échauffement du copeau.
Une perte régulière de précision, causée par une diminution de la vitesse d’avance.

Des instabilités régulières, notamment du broutement et des vibrations.

Explication

Les hautes fréquences de rotation en UGV provoquent régulièrement des instabilités dynamiques telles que le broutement et les vibrations. La baisse de la fréquence de rotation n’est pas le phénomène décrit : le problème vient des instabilités à haute fréquence.

3. Quel procédé d’abrasion consiste à faire frotter deux pièces séparées par une pâte abrasive ?

Le galetage, qui lisse la surface en comprimant ses pics sans enlèvement de matière
La rectification, qui utilise une meule en rotation et enlève environ 0,02 mm0,02\,\text{mm}
Le rodage, qui enlève moins de 0,01 mm0,01\,\text{mm} et produit une rugosité d’environ Ra=0,04R_a = 0,04 à 0,02 μm0,02\,\mu\text{m}
La superfinition, qui utilise une bande abrasive à faible vitesse et enlève moins de 0,01 mm0,01\,\text{mm}

Le rodage, qui enlève moins de $$0,01\,\text{mm}$$ et produit une rugosité d’environ $$R_a = 0,04$$ à $$0,02\,\mu\text{m}$$

Explication

Le rodage repose sur le frottement de deux pièces séparées par une pâte abrasive et donne une rugosité d’environ Ra=0,04R_a = 0,04 à 0,02 μm0,02\,\mu\text{m}. La superfinition est le distracteur le plus proche, mais elle utilise une bande abrasive plutôt qu’une pâte entre deux pièces.

4. Une pièce brute reçoit ensuite une opération qui améliore son état de surface. Comment classer cette opération ?

Comme un procédé secondaire, car il améliore une pièce déjà obtenue à l’état brut.
Comme une opération de commercialisation, car elle rend la pièce disponible pour son utilisateur.
Comme une étape d’identification du besoin, car elle précise l’usage prévu de la pièce.
Comme un procédé primaire, car il transforme la matière naturelle en une nouvelle pièce brute.

Comme un procédé secondaire, car il améliore une pièce déjà obtenue à l’état brut.

Explication

Un procédé secondaire améliore la forme, l’état de surface ou les caractéristiques mécaniques d’une pièce déjà brute. Un procédé primaire transforme plutôt la matière naturelle en brut, et ne correspond donc pas à cette opération de finition.

5. Pendant l’injection, quelle condition le système de fermeture doit-il satisfaire pour maintenir le moule fermé ?

Il doit libérer le moule dès que la matière commence à entrer afin de réduire la pression dans l’empreinte.
Il doit exercer une force suffisante pour empêcher l’ouverture du moule sous l’effet de l’injection.
Il doit maintenir le moule ouvert pendant l’injection pour permettre l’évacuation des gaz.
Il doit exercer une force suffisante pour accélérer le remplissage en ouvrant légèrement le moule.

Il doit exercer une force suffisante pour empêcher l’ouverture du moule sous l’effet de l’injection.

Explication

Le système de fermeture ouvre, ferme et verrouille le moule avec une force suffisante pour empêcher son ouverture durant l’injection. L’ouverture du moule pendant le remplissage irait à l’encontre de ce verrouillage et de son rôle de maintien.

6. Dans un moulage sous vide, quel est l’effet de la pression produite lors de la mise sous vide ?

Elle répartit la résine versée sur le renfort et favorise son imprégnation entre le moule et son contre-moule.
Elle maintient le renfort à température ambiante sans pression pendant l’imprégnation manuelle.
Elle injecte la résine à faible pression dans une empreinte fermée entre deux moules rigides.
Elle chauffe le renfort pour le ramollir avant que la résine ne se solidifie au refroidissement.

Elle répartit la résine versée sur le renfort et favorise son imprégnation entre le moule et son contre-moule.

Explication

En moulage sous vide, la pression exercée lors de la mise sous vide répartit la résine catalysée et imprègne le renfort entre le moule et son contre-moule. L’injection à faible pression dans deux moules rigides fermés correspond au RTM.

7. Une entreprise veut imprimer des formes complexes en matériaux différents. Quelle contrainte doit-elle prendre en compte lors du choix de ses imprimantes ?

Chaque imprimante est limitée aux formes simples, mais une conception adaptée autorise tous les matériaux.
Chaque imprimante traite un matériau donné, mais la pièce peut conserver une conception indépendante du procédé.
Chaque imprimante accepte plusieurs matériaux, mais les formes complexes exigent un outillage fixe.
Chaque imprimante est conçue pour un type de matériau, et la pièce doit être adaptée au procédé.

Chaque imprimante est conçue pour un type de matériau, et la pièce doit être adaptée au procédé.

Explication

L’impression 3D facilite les formes complexes et évite les frais fixes d’outillage, mais chaque imprimante est conçue pour un type de matériau et la pièce doit être conçue en fonction du procédé. La variété des matériaux disponibles ne signifie donc pas qu’une même imprimante est polyvalente.

8. Quel état de surface est associé au frottement de roulement dans les valeurs indicatives de RaR_a ?

0,4 μm0,4\,\mu\text{m}
0,1 μm0,1\,\mu\text{m}
0,3 μm0,3\,\mu\text{m}
0,02 μm0,02\,\mu\text{m}

$$0,02\,\mu\text{m}$$

Explication

La valeur de RaR_a associée au frottement de roulement est de 0,02 μm0,02\,\mu\text{m}. La valeur de 0,4 μm0,4\,\mu\text{m} correspond au frottement de glissement, et non au roulement.

9. Lors d’un essai de traction, quelle force sert au calcul de la résistance mécanique RmR_m ?

La force à la limite d’élasticité F1F_1 rapportée à la section initiale S0S_0.
La force maximale Fmax⁡F_{\max} rapportée à la section initiale S0S_0.
La force à la limite d’élasticité F1F_1 rapportée à l’allongement mesuré Δl(F1)\Delta l(F_1).
La force maximale Fmax⁡F_{\max} rapportée à l’allongement mesuré Δl(F1)\Delta l(F_1).

La force maximale $$F_{\max}$$ rapportée à la section initiale $$S_0$$.

Explication

La résistance mécanique est définie par Rm=Fmax⁡S0R_m = \frac{F_{\max}}{S_0}, avec la force maximale et la section initiale. La force F1F_1 correspond au calcul de la résistance élastique, et non à celui de RmR_m.

10. Quelle description caractérise la rectification d’une surface fonctionnelle ?

Une bande abrasive à faible vitesse enlève moins de 0,01 mm0,01\,\text{mm} en améliorant la finition de la surface
Des galets compriment les pics sans enlèvement de matière et écrouissent la surface
Une meule en rotation et la translation de la pièce enlèvent environ 0,02 mm0,02\,\text{mm} par frottement, sans mettre la pièce en forme
Deux pièces séparées par une pâte abrasive enlèvent moins de 0,01 mm0,01\,\text{mm} par frottement

Une meule en rotation et la translation de la pièce enlèvent environ $$0,02\,\text{mm}$$ par frottement, sans mettre la pièce en forme

Explication

La rectification utilise une meule en rotation et la translation de la pièce pour enlever environ 0,02 mm0,02\,\text{mm} par frottement, sans former la pièce. La bande abrasive à faible vitesse décrit la superfinition, qui enlève une quantité moindre de matière.

11. Quel choix de procédé et de gaz convient à l’assemblage d’une pièce en aluminium plutôt qu’à celui d’un acier ?

Le MIG, avec un gaz inerte comme l’argon, convient notamment à l’aluminium ; le MAG emploie un gaz actif comme le CO₂ pour les aciers.
Le MAG, avec un gaz inerte comme l’argon, convient notamment à l’aluminium ; le MIG emploie un gaz actif comme le CO₂ pour les aciers.
Le MIG, avec un gaz actif comme le CO₂, convient notamment à l’aluminium ; le MAG emploie un gaz inerte comme l’argon pour les aciers.
Le MAG, avec un gaz actif comme le CO₂, convient notamment à l’aluminium ; le MIG emploie un gaz inerte comme l’argon pour les aciers.

Le MIG, avec un gaz inerte comme l’argon, convient notamment à l’aluminium ; le MAG emploie un gaz actif comme le CO₂ pour les aciers.

Explication

Le MIG utilise un gaz inerte, généralement l’argon, et convient notamment à l’aluminium, tandis que le MAG utilise un gaz actif comme le CO₂ pour les aciers. La deuxième réponse reprend les bons gaz, mais attribue ces procédés aux matériaux opposés.

12. Quelles fonctions principales une presse à injecter assure-t-elle au cours du moulage d’une pièce plastique ?

Elle dose les granulés, découpe la pièce solidifiée et transporte le produit vers le poste d’assemblage.
Elle plastifie la matière, l’injecte dans le moule et assure la fermeture ainsi que le verrouillage du moule.
Elle ferme le moule, évacue les gaz et choisit le nombre d’empreintes en fonction de la cadence.
Elle chauffe le moule, refroidit la matière et réalise le démoulage sans intervenir sur l’injection.

Elle plastifie la matière, l’injecte dans le moule et assure la fermeture ainsi que le verrouillage du moule.

Explication

Une presse à injecter assure la plastification de la matière, son injection dans le moule ainsi que la fermeture et le verrouillage de celui-ci. L’option qui attribue à la presse l’évacuation des gaz confond cette fonction avec celle d’un élément du moule.

13. Pourquoi la porosité naturelle des pièces frittées est-elle utile pour certaines applications, mais problématique pour d’autres ?

Elle renforce les pièces sous pression, mais réduit leur capacité à retenir un lubrifiant.
Elle facilite la lubrification des pièces, mais rend impossible la filtration des fluides.
Elle favorise les filtres et les coussinets autolubrifiants, mais peut nuire à l’étanchéité.
Elle améliore l’étanchéité des pièces, mais empêche leur utilisation comme filtres.

Elle favorise les filtres et les coussinets autolubrifiants, mais peut nuire à l’étanchéité.

Explication

La porosité naturelle permet de réaliser des filtres et des coussinets autolubrifiants, tout en pouvant compromettre l’étanchéité. L’idée qu’elle améliore l’étanchéité inverse donc l’effet défavorable indiqué.

14. Quelle combinaison de résultats peut être obtenue grâce à l’usinage à grande vitesse ?

Une productivité et une vitesse d’avance accrues, une meilleure surface et précision, et la possibilité d’usiner à sec des voiles minces ou des aciers traités.
Une productivité accrue, mais une vitesse d’avance réduite, une surface moins précise et une hausse de l’échauffement de la pièce.
Une meilleure surface et précision, mais une intégrité de matière dégradée et l’impossibilité d’usiner à sec des aciers traités.
Une vitesse d’avance accrue et un usinage à sec facilité, mais une précision réduite et des voiles minces plus difficiles à usiner.

Une productivité et une vitesse d’avance accrues, une meilleure surface et précision, et la possibilité d’usiner à sec des voiles minces ou des aciers traités.

Explication

L’UGV peut augmenter la productivité et la vitesse d’avance, améliorer l’état de surface et la précision, préserver la matière et faciliter l’usinage à sec, des voiles minces et des aciers traités. La troisième réponse inverse notamment les effets sur l’intégrité de la matière et l’usinage à sec.

15. Une tôle doit être découpée suivant un contour fermé. Quelle opération convient à cette tâche ?

Le découpage, qui cisaille la tôle en suivant un contour fermé.
Le poinçonnage, qui découpe un contour fermé par des coupes successives.
Le grignotage, qui découpe un contour fermé par un poinçon unique.
Le cisaillage, qui sépare la tôle suivant un contour fermé.

Le découpage, qui cisaille la tôle en suivant un contour fermé.

Explication

Le découpage consiste à cisailler une tôle suivant un contour fermé. Le cisaillage désigne plutôt la coupe de tronçons de tôle ou de profilé, tandis que le grignotage procède par poinçonnages répétés et superposés.

16. Lors d’une cémentation, que se passe-t-il après la mise en contact de la pièce avec un matériau différent ?

La température est élevée afin que des atomes diffusent dans la surface et y forment une couche.
Un courant électrique est appliqué pour transformer les atomes de la pièce en ions.
La pièce est refroidie rapidement afin de figer sa structure sans apport de matière.
La surface est polie pour retirer les atomes étrangers et rendre la pièce homogène.

La température est élevée afin que des atomes diffusent dans la surface et y forment une couche.

Explication

La cémentation implique d’élever la température pour faire diffuser des atomes du matériau de contact dans la surface et y déposer une couche. Un refroidissement rapide sans apport de matière correspond à une autre logique de traitement thermique.

17. Pourquoi la pièce s’échauffe-t-elle moins en UGV qu’en usinage conventionnel ?

Environ 80 % de la chaleur du cisaillement est évacuée par le copeau, contre 40 % en usinage conventionnel.
Environ 40 % de la chaleur du cisaillement est évacuée par le copeau, contre 80 % en usinage conventionnel.
Environ 80 % de la chaleur du cisaillement est évacuée par l’outil, contre 40 % en usinage conventionnel.
Environ 40 % de la chaleur du cisaillement est évacuée par l’outil, contre 80 % en usinage conventionnel.

Environ 80 % de la chaleur du cisaillement est évacuée par le copeau, contre 40 % en usinage conventionnel.

Explication

En UGV, environ 80 % de la chaleur du cisaillement part avec le copeau, contre 40 % en usinage conventionnel. Le chiffre de 40 % correspond au procédé conventionnel, et non à l’UGV.

18. Quel rôle joue l’enrobage d’une électrode enrobée après le soudage ?

Il protège les pièces de l’oxydation, remplit des rôles électrique, thermique et mécanique, puis forme un gaz à évacuer.
Il protège le bain de fusion, remplit des rôles électrique, métallurgique et mécanique, puis forme un laitier à retirer.
Il refroidit le bain de fusion, remplit des rôles thermique, optique et chimique, puis forme un dépôt à conserver.
Il stabilise l’arc, remplit des rôles métallurgique, hydraulique et mécanique, puis forme un laitier à laisser en place.

Il protège le bain de fusion, remplit des rôles électrique, métallurgique et mécanique, puis forme un laitier à retirer.

Explication

L’enrobage protège le bain et remplit trois fonctions — électrique, métallurgique et mécanique — tout en formant un laitier qui doit être retiré après chaque soudure. Le laitier n’est donc pas destiné à rester en place.

19. Quel rôle joue le serre-flan pendant l’emboutissage d’une tôle ?

Il découpe le contour de la tôle pendant la descente du poinçon, tandis que des joncs guident la chute.
Il pousse la tôle à travers une filière pendant la descente du poinçon, tandis que des joncs l’étirent.
Il coince la tôle pendant la descente du poinçon, tandis que des joncs peuvent freiner son glissement.
Il chauffe la tôle pendant la descente du poinçon, tandis que des joncs empêchent sa fusion.

Il coince la tôle pendant la descente du poinçon, tandis que des joncs peuvent freiner son glissement.

Explication

L’emboutissage fait intervenir une matrice, un poinçon et un serre-flan qui maintient la tôle pendant la descente du poinçon ; des joncs peuvent freiner son glissement. Le serre-flan ne découpe pas le contour : cette fonction relève d’opérations de coupe.

20. Comment se déroule le moulage avec un moule non permanent ?

On remplit le moule de matériau en fusion, on l’ouvre avant la solidification, puis on récupère une pièce déjà durcie.
On solidifie d’abord le matériau, puis on l’insère dans le moule et on détruit celui-ci avant le remplissage.
On remplit le moule de matériau en fusion, on laisse solidifier, puis on détruit le moule pour extraire la pièce brute.
On place la matière solide dans le moule, on la façonne par pression, puis on réutilise le moule pour extraire la pièce finie.

On remplit le moule de matériau en fusion, on laisse solidifier, puis on détruit le moule pour extraire la pièce brute.

Explication

Le moulage consiste à remplir le moule de matière en fusion, puis à récupérer la pièce brute après solidification; un moule non permanent doit être détruit pour permettre l’extraction. L’option qui prévoit l’ouverture avant solidification ne respecte pas l’ordre nécessaire à la formation de la pièce.

21. Comment les conditions de coupe de l’usinage grande vitesse se comparent-elles à celles de l’usinage conventionnel ?

Elles sont environ quatre à dix fois plus élevées.
Elles sont environ deux à trois fois plus faibles.
Elles sont environ dix à vingt fois plus faibles.
Elles sont environ deux à trois fois plus élevées.

Elles sont environ quatre à dix fois plus élevées.

Explication

L’usinage grande vitesse se caractérise par des conditions de coupe quatre à dix fois plus élevées que celles de l’usinage conventionnel. Une hausse de deux à trois fois sous-estimerait l’écart indiqué.

22. Comment la fabrication additive produit-elle une pièce en volume ?

En assemblant des feuilles découpées, procédé appelé couramment stratification manuelle.
En déformant une ébauche métallique, procédé appelé couramment forgeage à froid.
En ajoutant ou en agglomérant de la matière, procédé appelé couramment impression 3D.
En retirant de la matière d’un bloc, procédé appelé couramment usinage numérique.

En ajoutant ou en agglomérant de la matière, procédé appelé couramment impression 3D.

Explication

La fabrication additive réalise une pièce en volume par ajout ou agglomération de matière, et « impression 3D » en est l’appellation grand public. L’usinage numérique enlève de la matière au lieu de la construire par ajout.

23. Quelle séquence décrit correctement la fabrication d’une pièce par impression 3D ?

Solidifier toute la matière, dessiner l’objet en couches, puis traiter le fichier en CAO.
Dessiner l’objet en CAO, découper le fichier en couches, puis déposer ou solidifier la matière couche par couche.
Découper l’objet en couches, le dessiner en CAO, puis retirer la matière couche par couche.
Déposer la matière en bloc, traiter le fichier en CAO, puis découper la pièce en couches.

Dessiner l’objet en CAO, découper le fichier en couches, puis déposer ou solidifier la matière couche par couche.

Explication

Le procédé commence par la conception de l’objet en CAO, suivie du découpage numérique en couches, puis de leur réalisation successive. Retirer la matière après avoir découpé un fichier ne correspond pas à cette fabrication additive.

24. Quel document technique précise les opérations nécessaires pour transformer une matière brute en pièce finie ?

La gamme de fabrication, qui décrit les opérations et indique la géométrie finale ainsi que les traitements thermiques.
Le plan d’assemblage, qui répertorie les opérations de fabrication et les caractéristiques de la matière commerciale.
Le cahier des charges, qui décrit les opérations de production et fixe les traitements thermiques de chaque étape.
La fiche de contrôle, qui définit les opérations de transformation et détermine la géométrie à obtenir après usinage.

La gamme de fabrication, qui décrit les opérations et indique la géométrie finale ainsi que les traitements thermiques.

Explication

La gamme de fabrication décrit les opérations permettant de passer de la matière brute ou commerciale à la pièce finie, en précisant notamment sa géométrie et ses traitements thermiques. Un cahier des charges énonce plutôt les exigences attendues et ne constitue pas la description de cette suite d’opérations.

25. Quel enchaînement décrit le moulage RTM d’une pièce composite ?

Un renfort est chauffé entre deux moules ouverts, puis la résine est versée après son refroidissement.
Un renfort est placé entre deux moules rigides fermés, puis une résine est injectée à faible pression avant le durcissement et le démoulage.
Un renfort reçoit la résine dans un moule, puis le vide répartit celle-ci entre le moule et son contre-moule.
Un renfort est déposé sur un moule ouvert, imprégné manuellement de résine, puis travaillé avec des pinceaux.

Un renfort est placé entre deux moules rigides fermés, puis une résine est injectée à faible pression avant le durcissement et le démoulage.

Explication

En RTM, le renfort est placé entre deux moules rigides fermés et la résine accélérée et catalysée est injectée à faible pression jusqu’au remplissage de l’empreinte, avant durcissement et démoulage. L’imprégnation manuelle sur un moule ouvert relève du moulage au contact.

26. Pour réduire le temps et la matière nécessaires à l’impression d’une pièce, quelle approche de conception est pertinente ?

Multiplier les supports sous la pièce afin d’accélérer l’impression et de réduire la matière.
Optimiser l’orientation et la géométrie afin de limiter les supports, voire de s’en passer.
Augmenter la quantité de matière déposée afin d’éviter toute réflexion sur les supports.
Choisir une orientation standard et conserver les supports afin de raccourcir les délais.

Optimiser l’orientation et la géométrie afin de limiter les supports, voire de s’en passer.

Explication

Une orientation et une conception bien choisies peuvent limiter les supports ou permettre de les éviter, réduisant ainsi le temps d’impression et le volume de matière. Ajouter davantage de supports ne permet pas de réduire la matière utilisée.

27. Après dépassement de la limite élastique, une pièce est déchargée : quel comportement indique qu’elle a subi une déformation plastique ?

Elle reprend sa taille initiale dès que la charge est retirée.
Elle revient à sa taille initiale si la charge est appliquée de nouveau.
Elle garde une déformation permanente et ne retrouve pas sa taille initiale.
Elle conserve sa taille initiale pendant la charge puis s’allonge après décharge.

Elle garde une déformation permanente et ne retrouve pas sa taille initiale.

Explication

Lorsque la limite élastique est dépassée, la déformation devient permanente et le matériau ne retrouve pas ses dimensions initiales après décharge. Le retour à la taille initiale caractérise plutôt une déformation élastique réversible.

28. Pour un profil mesuré sur une longueur LL, quelle opération définit la rugosité arithmétique RaR_a ?

Faire la moyenne, sur LL, des écarts signés du profil à la ligne moyenne
Faire la moyenne, sur LL, des valeurs absolues des écarts du profil à la ligne moyenne
Faire la moyenne des écarts totaux relevés sur cinq longueurs
Mesurer la distance entre le pic le plus haut et le creux le plus bas

Faire la moyenne, sur $$L$$, des valeurs absolues des écarts du profil à la ligne moyenne

Explication

RaR_a est la moyenne des valeurs absolues des écarts à la ligne moyenne, exprimée par Ra=1L∫0L∣R(x)∣ dxR_a = \frac{1}{L}\int_0^L |R(x)|\,dx. La moyenne des écarts signés ne correspond pas à cette définition, car elle ne prend pas la valeur absolue.

29. Dans un modèle destiné au moulage au sable, pourquoi une forme en contre-dépouille pose-t-elle problème ?

Elle bloque la solidification du métal, tandis qu’un évent permet de reproduire la forme sans modifier le modèle.
Elle facilite l’extraction du modèle, mais un noyau est nécessaire pour empêcher la dépouille de former l’empreinte.
Elle réduit le retrait du métal, tandis qu’une masselotte permet de dégager le modèle du sable après moulage.
Elle peut retenir le modèle lors de son extraction; si cette forme est nécessaire à la pièce, un noyau permet de la réaliser.

Elle peut retenir le modèle lors de son extraction; si cette forme est nécessaire à la pièce, un noyau permet de la réaliser.

Explication

Une contre-dépouille peut retenir le modèle et compliquer son extraction du sable; lorsqu’elle est indispensable à la pièce, on la réalise à l’aide d’un noyau. Une dépouille, contrairement à une contre-dépouille, facilite l’extraction du modèle.

30. Dans un moule au sable, quelle association entre éléments et fonctions est correcte ?

Les évents alimentent la pièce en métal, les noyaux évacuent les gaz et les masselottes créent les formes en contre-dépouille.
Les évents créent les contre-dépouilles, les noyaux orientent la solidification et les masselottes évacuent les gaz du moule.
Les évents évacuent les gaz, les noyaux créent les formes en contre-dépouille et les masselottes alimentent la pièce pendant son refroidissement.
Les évents orientent la solidification, les noyaux alimentent la pièce en métal et les masselottes évacuent les gaz.

Les évents évacuent les gaz, les noyaux créent les formes en contre-dépouille et les masselottes alimentent la pièce pendant son refroidissement.

Explication

Les évents évacuent les gaz, les noyaux réalisent les formes en contre-dépouille et les masselottes orientent la solidification tout en fournissant du métal fondu pendant le refroidissement. L’option qui attribue l’alimentation en métal aux évents confond leur fonction avec celle des masselottes.

31. Dans quelle direction le rugosimètre conventionnel relève-t-il généralement le profil de surface ?

Dans la direction transversale, parallèlement au sillon laissé par l’outil
Dans plusieurs directions simultanément, autour de chaque sillon
Dans la direction de l’avance de l’outil, perpendiculairement au sillon laissé par celui-ci
Dans la direction du sillon, parallèlement à l’avance de l’outil

Dans la direction de l’avance de l’outil, perpendiculairement au sillon laissé par celui-ci

Explication

Le rugosimètre conventionnel mesure le profil dans une direction, généralement celle de l’avance et perpendiculairement au sillon. Les mesures 2D peuvent être réalisées par des techniques laser, mais elles ne décrivent pas le fonctionnement conventionnel indiqué ici.

32. Une tôle présente une ouverture créée volontairement par la descente du poinçon. De quel procédé s’agit-il ?

De l’emboutissage, qui crée une ouverture par une descente accrue du poinçon.
Du pliage, qui forme une ouverture par compression entre un poinçon et un vé.
Du cisaillage, qui réalise une ouverture par des poinçonnages répétés et superposés.
Du poinçonnage, qui réalise une découpe volontaire plutôt qu’une déformation d’emboutissage.

Du poinçonnage, qui réalise une découpe volontaire plutôt qu’une déformation d’emboutissage.

Explication

Une ouverture volontaire réalisée avec un poinçon relève du poinçonnage ; l’emboutissage sert à déformer la tôle. Une descente excessive en emboutissage risque plutôt de fissurer et de déchirer la tôle.

33. Comment diffèrent les mécanismes de solidification des thermoplastiques et des thermodurcissables ?

Les deux durcissent par polymérisation, mais seul le thermodurcissable est ramolli par chauffage.
Les deux se solidifient par refroidissement, mais seul le thermoplastique nécessite un durcisseur.
Le thermoplastique se solidifie au refroidissement après chauffage, tandis que le thermodurcissable durcit par polymérisation avec un durcisseur.
Le thermoplastique durcit par polymérisation avec un durcisseur, tandis que le thermodurcissable se solidifie au refroidissement.

Le thermoplastique se solidifie au refroidissement après chauffage, tandis que le thermodurcissable durcit par polymérisation avec un durcisseur.

Explication

Un thermoplastique est mis en forme par chauffage puis se solidifie en refroidissant, alors qu’un thermodurcissable durcit par polymérisation après ajout d’un durcisseur. Le choix du refroidissement comme mécanisme de durcissement du thermodurcissable confond les deux familles.

34. Une pièce très dure est constituée d’un matériau conducteur : quel principe permet de l’usiner par électroérosion ?

Des décharges électriques enlèvent la matière, ce qui permet l’usinage de matériaux conducteurs quelle que soit leur dureté.
Un outil abrasif enlève la matière par frottement, ce qui permet l’usinage de matériaux conducteurs selon leur dureté.
Un faisceau thermique fait fondre la matière, ce qui permet l’usinage des matériaux conducteurs les moins durs.
Un courant continu déforme la matière par pression, ce qui permet l’usinage de matériaux conducteurs selon leur ductilité.

Des décharges électriques enlèvent la matière, ce qui permet l’usinage de matériaux conducteurs quelle que soit leur dureté.

Explication

L’électroérosion enlève la matière par décharges électriques et peut usiner tous les matériaux conducteurs, quelle que soit leur dureté. La deuxième réponse décrit un enlèvement abrasif et fait dépendre le procédé de la dureté.

35. Après le décochage d’une pièce moulée au sable, que devient le sable utilisé ?

Il est éliminé comme déchet; le moule était constitué de grains de silice liés par du ciment et de l’eau.
Il est conservé sans traitement; le moule était constitué de grains métalliques liés par une résine et de l’huile.
Il est recyclé; le moule à usage unique était constitué de grains de silice liés par de l’argile et de l’eau.
Il est fondu pour reformer le moule; celui-ci était constitué de poudre minérale liée par du métal liquide.

Il est recyclé; le moule à usage unique était constitué de grains de silice liés par de l’argile et de l’eau.

Explication

Le moule à sable est formé de grains de silice liés par de l’argile et de l’eau, et le sable est recyclé après le décochage. L’option qui décrit des grains liés par une résine et de l’huile attribue au moule des constituants différents.

36. Lors d’un moulage au contact, comment les renforts sont-ils imprégnés et mis en forme ?

Ils sont déposés sur le moule, imprégnés de résine liquide, puis travaillés avec des ébulleurs et des pinceaux.
Ils sont placés dans un sac sous vide, où la pression répartit la résine entre le moule et son contre-moule.
Ils sont placés entre deux moules rigides fermés, puis imprégnés par injection de résine sous pression.
Ils sont déposés sur le moule, puis consolidés par une pression appliquée à température élevée.

Ils sont déposés sur le moule, imprégnés de résine liquide, puis travaillés avec des ébulleurs et des pinceaux.

Explication

Le moulage au contact est manuel, à température ambiante et sans pression : les renforts sont déposés sur le moule, imprégnés de résine, puis mis en forme avec des ébulleurs et des pinceaux. Le placement entre deux moules fermés décrit plutôt le principe du moulage RTM.

37. Dans une presse à vis-piston, que fait la vis après avoir transporté, chauffé et homogénéisé les granulés ?

Elle recule pour doser la matière plastifiée, puis un vérin la pousse afin d’injecter cette matière dans le moule.
Elle s’immobilise pendant le dosage, puis le moule se déplace pour aspirer la matière plastifiée dans l’empreinte.
Elle avance pour doser les granulés, puis recule afin de laisser le vérin fondre la matière dans le moule.
Elle recule pour refroidir la matière, puis le vérin ramène les granulés dans la trémie avant l’injection.

Elle recule pour doser la matière plastifiée, puis un vérin la pousse afin d’injecter cette matière dans le moule.

Explication

Après avoir transporté, chauffé, fondu et homogénéisé les granulés, la vis recule pour doser la matière plastifiée; un vérin la pousse ensuite pour l’injection. L’option qui confie au vérin la fusion de la matière attribue à cet élément une fonction qui revient à la vis.

38. Comment classe-t-on les défauts de surface selon leur ordre ?

Premier ordre : écarts de forme ; deuxième : stries et sillons ; troisième : ondulation ; quatrième : arrachements et fentes
Premier ordre : ondulation ; deuxième : écarts de forme ; troisième : arrachements et fentes ; quatrième : stries et sillons
Premier ordre : stries et sillons ; deuxième : ondulation ; troisième : écarts de forme ; quatrième : arrachements et fentes
Premier ordre : écarts de forme ; deuxième : ondulation ; troisième : stries et sillons ; quatrième : arrachements et fentes

Premier ordre : écarts de forme ; deuxième : ondulation ; troisième : stries et sillons ; quatrième : arrachements et fentes

Explication

La classification associe les écarts de forme au premier ordre, l’ondulation au deuxième, les stries et sillons au troisième, et les arrachements et fentes au quatrième. Intervertir les deux premiers ordres confond les défauts de forme avec l’ondulation.

39. Quelle séquence décrit correctement le cycle de vie complet d’un produit ?

Identifier et analyser le besoin, vérifier la faisabilité, concevoir, industrialiser, produire, commercialiser, utiliser, suivre puis recycler le produit.
Concevoir et industrialiser le produit, identifier le besoin, produire, vérifier la faisabilité, utiliser, commercialiser, suivre puis recycler le produit.
Analyser le besoin, vérifier la faisabilité, produire, concevoir, industrialiser, utiliser, commercialiser, recycler puis suivre le produit.
Identifier et analyser le besoin, concevoir, produire, vérifier la faisabilité, commercialiser, industrialiser, utiliser, suivre puis recycler le produit.

Identifier et analyser le besoin, vérifier la faisabilité, concevoir, industrialiser, produire, commercialiser, utiliser, suivre puis recycler le produit.

Explication

Le cycle commence par l’identification et l’analyse du besoin, puis suit les étapes de faisabilité, conception et industrialisation avant la production et les étapes d’usage jusqu’au recyclage. L’option qui place la production avant la vérification de la faisabilité inverse des étapes essentielles du cycle.

40. Dans un matériau composite, quel rôle le renfort joue-t-il généralement par rapport à la matrice ?

Le renfort lie les fibres entre elles, tandis que la matrice apporte généralement la résistance mécanique.
Le renfort assure la mise en forme, tandis que la matrice empêche les fibres de se lier.
Le renfort apporte généralement la résistance mécanique, tandis que la matrice lie ses fibres.
Le renfort et la matrice apportent des propriétés mécaniques identiques et remplissent le même rôle.

Le renfort apporte généralement la résistance mécanique, tandis que la matrice lie ses fibres.

Explication

Le renfort apporte généralement la résistance mécanique, tandis que la matrice lie les fibres qui le constituent. L’attribution de la liaison au renfort et de la résistance à la matrice confond leurs fonctions respectives.

41. Quel avantage de production le frittage peut-il offrir pour fabriquer de nombreuses pièces complexes et précises ?

Il permet des séries à faible coût et peut produire des pièces utilisables à l’état brut.
Il réduit le coût en imposant une finition mécanique approfondie à chaque pièce.
Il convient aux petites séries simples, mais limite la précision des pièces obtenues.
Il facilite les grandes séries, mais empêche d’obtenir des pseudoalliages.

Il permet des séries à faible coût et peut produire des pièces utilisables à l’état brut.

Explication

Le frittage permet de produire à faible coût de grandes séries de pièces complexes et précises, parfois utilisables sans finition, et peut aussi donner des pseudoalliages. Une finition mécanique approfondie n’est donc pas une exigence générale du procédé.

42. Lorsqu’une équipe applique la démarche Produit–Procédé–Matériau, quel objectif cherche-t-elle à atteindre ?

Maximiser les propriétés du matériau en choisissant le procédé après la fabrication, même si les exigences du produit sont modifiées.
Concilier les exigences du produit, les propriétés du matériau et les caractéristiques du procédé afin d’obtenir de bonnes performances à coût réduit.
Fixer d’abord le procédé de fabrication, puis adapter le matériau et le cahier des charges à ses limites techniques.
Réduire le coût de fabrication en privilégiant le matériau le moins cher, sans considérer les performances en utilisation.

Concilier les exigences du produit, les propriétés du matériau et les caractéristiques du procédé afin d’obtenir de bonnes performances à coût réduit.

Explication

La démarche PPM recherche un compromis entre le cahier des charges, le matériau et le procédé pour obtenir de bonnes performances tout en limitant les coûts de développement, de fabrication et d’utilisation. L’option qui donne la priorité au seul prix du matériau néglige les autres éléments du compromis.

43. Une résine liquide visqueuse reçoit un durcisseur et se solidifie par réaction : à quel type de matrice correspond-elle ?

À une matrice thermoplastique qui durcit au refroidissement.
À une matrice thermoplastique.
À une matrice thermodurcissable qui se solidifie par refroidissement.
À une matrice thermodurcissable.

À une matrice thermodurcissable.

Explication

La matrice thermodurcissable est liquide visqueuse et se solidifie par polymérisation après ajout d’un durcisseur. Le refroidissement caractérise la solidification du thermoplastique, et non le mécanisme décrit ici.

44. Après une rectification, quelle opération peut employer une bande abrasive à mouvement rectiligne alternatif pour atteindre une rugosité de Ra=0,02 μmR_a = 0,02\,\mu\text{m} ?

Le rodage, qui utilise une pâte abrasive entre deux pièces
Le galetage, qui comprime les pics sans enlever de matière
La rectification, qui utilise une meule en rotation pour enlever environ 0,02 mm0,02\,\text{mm}
La superfinition, qui enlève moins de 0,01 mm0,01\,\text{mm} de matière

La superfinition, qui enlève moins de $$0,01\,\text{mm}$$ de matière

Explication

La superfinition utilise une bande abrasive à faible vitesse, enlève moins de 0,01 mm0,01\,\text{mm} et peut atteindre Ra=0,02 μmR_a = 0,02\,\mu\text{m}. Le rodage peut aussi produire une finition très fine, mais il repose sur une pâte abrasive entre deux pièces.

45. Quelle distinction sépare la profondeur moyenne RpR_p du creux moyen RcR_c ?

RpR_p va de la ligne moyenne au fond du creux le plus bas, tandis que RcR_c va au sommet du pic le plus haut
RpR_p va de la ligne moyenne au sommet du pic le plus haut, tandis que RcR_c va de la ligne moyenne au fond du creux le plus bas
RpR_p est la moyenne de cinq écarts totaux, tandis que RcR_c mesure l’écart entre deux pics successifs
RpR_p va du pic le plus haut au creux le plus bas, tandis que RcR_c va de la ligne moyenne au fond du creux le plus bas

$$R_p$$ va de la ligne moyenne au sommet du pic le plus haut, tandis que $$R_c$$ va de la ligne moyenne au fond du creux le plus bas

Explication

RpR_p caractérise la distance entre la ligne moyenne et le sommet du pic le plus haut, alors que RcR_c caractérise celle entre la ligne moyenne et le fond du creux le plus bas. La distance entre les deux extrêmes correspond plutôt à l’écart total RtR_t.

46. Quelle caractéristique thermique distingue le frittage d’une fusion complète de la poudre ?

La poudre est chauffée au-dessus de la température de fusion du constituant principal.
La poudre est refroidie avant d’être chauffée à sa température de fusion.
La poudre est maintenue à sa température de fusion pendant toute l’opération.
La poudre est chauffée sous la température de fusion du constituant principal.

La poudre est chauffée sous la température de fusion du constituant principal.

Explication

Le frittage chauffe la poudre à une température inférieure à celle de fusion du constituant principal, sans liquéfier complètement la pièce. Une fusion complète dépasserait cette température et ne correspondrait donc pas au procédé décrit.

47. Quel est l’objectif général d’un traitement thermique appliqué à un matériau ?

Ajouter un composé chimique afin de changer uniquement son aspect.
Retirer de la matière pour modifier la géométrie de la pièce.
Former une couche de matière à sa surface par diffusion d’atomes.
Modifier sa microstructure ou certaines de ses caractéristiques mécaniques.

Modifier sa microstructure ou certaines de ses caractéristiques mécaniques.

Explication

Un traitement thermique vise à modifier la microstructure du matériau ou certaines de ses propriétés mécaniques. La formation d’une couche superficielle par diffusion décrit plutôt un procédé comme la cémentation.

48. Avant de calculer un paramètre de rugosité sur une longueur mesurée, quelle étape permet de répartir équitablement le profil de part et d’autre d’une référence ?

Déterminer le sommet maximal, puis tracer la référence au niveau du creux minimal
Repérer les cinq écarts totaux, puis tracer une référence entre leurs extrêmes
Déterminer la ligne moyenne, avec autant de saillies au-dessus que de creux en dessous
Calculer la moyenne des hauteurs absolues, puis choisir la référence au niveau de cette moyenne

Déterminer la ligne moyenne, avec autant de saillies au-dessus que de creux en dessous

Explication

La ligne moyenne est déterminée en premier et partage le profil de sorte qu’il y ait autant de saillies au-dessus que de creux en dessous. Choisir directement les extrêmes du profil ne constitue pas cette étape de référence.

49. Lors d’un soudage par arc électrique, comment se forme le cordon de soudure ?

Les contours des pièces et, éventuellement, un métal d’apport fondent, puis le bain se solidifie en refroidissant.
Un métal d’apport fond tandis que les contours des pièces restent solides, puis il se solidifie entre elles.
Les pièces sont assemblées par pression à chaud, puis un traitement thermique crée le cordon.
Les contours des pièces s’évaporent sous l’arc, puis les vapeurs se condensent en un cordon.

Les contours des pièces et, éventuellement, un métal d’apport fondent, puis le bain se solidifie en refroidissant.

Explication

L’arc fait fondre les contours des pièces et peut également fondre un métal d’apport ; le refroidissement du bain de fusion forme le cordon. La deuxième réponse décrit plutôt le brasage, où les pièces ne fondent pas.

50. Quelle différence distingue l’étirage de l’extrusion au passage dans une filière ?

À l’étirage, la matière passe entre des rouleaux ; à l’extrusion, elle est laminée sans filière.
À l’étirage, la matière est poussée à travers la filière ; à l’extrusion, elle est tirée à la sortie.
À l’étirage, la matière est tirée à la sortie ; à l’extrusion, elle est poussée à travers la filière.
À l’étirage, la matière est découpée à la sortie ; à l’extrusion, elle est étirée entre des rouleaux.

À l’étirage, la matière est tirée à la sortie ; à l’extrusion, elle est poussée à travers la filière.

Explication

Dans l’étirage, une traction exercée à la sortie entraîne la matière à travers la filière ; dans l’extrusion, un vérin ou des rouleaux la poussent. Inverser les rôles de traction et de poussée confond les deux procédés.

51. En UGV, quelle explication rend compte de l’évacuation d’une plus grande part de la chaleur par le copeau ?

Environ 40 % de la chaleur part avec le copeau, car elle se propage plus vite dans la pièce et l’outil.
Environ 80 % de la chaleur part avec le copeau, car elle n’a pas le temps de se propager dans la pièce et l’outil.
Environ 80 % de la chaleur part avec l’outil, car elle n’a pas le temps de se propager dans le copeau.
Environ 40 % de la chaleur part avec l’outil, car elle se propage plus lentement dans le copeau.

Environ 80 % de la chaleur part avec le copeau, car elle n’a pas le temps de se propager dans la pièce et l’outil.

Explication

En UGV, environ 80 % de la chaleur de coupe est emportée par le copeau, car la chaleur n’a pas le temps de se diffuser dans la pièce et l’outil. Le taux de 40 % caractérise l’usinage conventionnel, et non l’UGV.

52. Quelle différence essentielle distingue le brasage du soudage classique ?

En brasage, le métal d’apport fond à une température inférieure à celle des pièces, qui restent solides ; en soudage classique, les pièces fondent et se lient au cordon.
En brasage, les pièces fondent avec le métal d’apport ; en soudage classique, seul le métal d’apport fond entre les pièces solides.
En brasage, les pièces sont liées par un gaz de protection ; en soudage classique, elles sont assemblées sans formation de cordon.
En brasage, le métal d’apport a une température de fusion supérieure à celle des pièces ; en soudage classique, les pièces restent solides.

En brasage, le métal d’apport fond à une température inférieure à celle des pièces, qui restent solides ; en soudage classique, les pièces fondent et se lient au cordon.

Explication

Le brasage fait fondre un métal d’apport à plus basse température que les pièces, qui ne fondent pas, contrairement au soudage classique qui crée une continuité cristallographique avec le cordon. La deuxième réponse inverse précisément cette distinction.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 91 flashcards sur Procédés de fabrication mécanique.

Quelles étapes composent le cycle de vie d’un produit ?

L’identification et l’analyse du besoin, la faisabilité, la conception, l’industrialisation, la production, la commercialisation, l’utilisation, le suivi et le recyclage.

Quel compromis recherche la démarche Produit–Procédé–Matériau ?

Un compromis entre le cahier des charges, les caractéristiques du matériau et celles du procédé.

Quel objectif de coût vise la démarche Produit–Procédé–Matériau ?

Un coût de développement, de fabrication et d’utilisation aussi bas que possible.

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Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Procédés de fabrication mécanique.

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