La longévité des matériaux et la sécurité

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Classe(s) : Tle STI2D - Tle STL | Thème(s) : Longévité des matériaux et sécurité

La longévité des matériaux et la sécurité

Les matériaux employés dans les véhicules évoluent au cours des décennies. Ils sont choisis et développés selon l’utilisation finale de la pièce qu’ils constituent.

1Les différentes familles de matériaux


Un véhicule terrestre ou aérien comporte de nombreuses pièces, composées de matériaux variés. Chaque matériau est retenu en fonction de ses propriétés physiques et de sa tenue au temps.

A Les métaux


Les métaux sont des matériaux résistants. Ils sont denses dans le cas de l’acier, mais les techniques modernes permettent de fabriquer des tôles fines et résistantes. L’aluminium est parfois employé pour alléger les modèles souvent plus hauts de gamme.

Les métaux constituent :

le bloc moteur, qui est soumis à des conditions de température et de pression difficiles ;

le châssis et les jantes, qui supportent des contraintes importantes ;

la carrosserie, même si des éléments en matières plastiques interviennent de plus en plus. Elle doit pouvoir se déformer en cas de choc, tout en résistant ;

la structure des avions, soumise aussi à d’importantes contraintes. Des métaux plus légers, plus coûteux aussi, peuvent être employés dans cette filière : titane, magnésium, aluminium.

B Les matières plastiques


Ces matériaux sont employés depuis moins longtemps que les métaux. De nombreuses pièces sont en matières plastiques : elles sont aisément moulées, présentent une bonne résistance au temps et sont légères. Elles peuvent facilement être fabriquées en grandes quantités. Elles ne sont pas sensibles à la corrosion.

On trouve des matières plastiques dans :

– les pare-chocs plus légers que ceux en métal ;

– les intérieurs : sièges, planches de bord, habillages ; il est possible de leur donner facilement des formes complexes ;

– les phares, clignotants, réservoirs, de nombreux tuyaux.

C Les verres


Les vitres restent en verre pour une durée de vie plus longue et pour assurer une transparence essentielle à la visibilité et donc à la sécurité. Ce sont souvent des verres de type « Securit » qui se fragmentent sous l’action d’un choc sans partir en morceaux.

D Les matériaux composites


Ces nouveaux matériaux sont souvent réservés aux avions, par exemple pour la carlingue. Ils sont constitués de plusieurs matériaux : métal et matières plastiques… Ils sont plus coûteux que des matériaux conventionnels

2Les facteurs agissant sur le vieillissement des matériaux


Les moyens de transport terrestres, maritimes ou aériens évoluent dans des milieux différents, plus ou moins agressifs.

Deux voitures identiques ne « vieilliront » pas de la même manière selon la conduite, le milieu où évolue le véhicule : poussière, ensoleillement, température, humidité, salinité. Un entretien régulier du véhicule permet de prolonger la période pendant laquelle il est en bon état. Il en va de même pour les camions.

Les avions doivent être suivis avec une attention quotidienne.

Les bateaux se trouvent dans des conditions difficiles : en milieu marin avec une forte salinité. La corrosion est facilitée en milieu humide ou salin. Un mauvais entretien des pièces métalliques peut aussi accélérer ce phénomène. Des rayures ou des chocs non réparés peuvent entamer les couches protectrices des métaux et permettre à la corrosion de s’installer.

Les conditions climatiques difficiles contribuent au vieillissement des matériaux.

3Les moyens de protection


Les métaux peuvent être protégés de différentes manières :

– les pièces de la carrosserie des voitures subissent des traitements anticorrosion en passant dans des bains contenant des espèces chimiques ; elles sont ensuite peintes et éventuellement vernies. De même, la coque des bateaux est peinte pour protéger la surface métallique de l’action de l’air, de l’eau et du sel ;

– les pièces en mouvement sont lubrifiées pour éviter les usures et les protéger de la corrosion ;

– certains métaux ferreux sont alliés pour devenir inoxydables.

Les matières plastiques sont formulées pour avoir une plus grande résistance au temps.