le bts fonderie et le bts forge
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3. Le BTS Fonderie et le BTS ForgeSéminaire de la Fédération des Industries Mécaniques
Michel Rage & Dominique Taraud, le 8 octobre 2015
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Le dispositif de formation Forge & Fonderie
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3BTS FORGE1 Nogent S/Oise (60)
BTS FONDERIE1 Armentières (59)2 Nogent S/Oise (60)3 Charleville ( 08)4 Nancy (54)5 Vierzon (18) 6 Lyon ( 69)7 Tarbes (65)
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A1 PARTICIPER A LA REPONSED’UN CLIENT
A2 CONCEVOIR LES MOYENS DE PRODUCTION
A3 INDUSTRIALISERLA PRODUCTION
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A4 GERER LA PRODUCTION
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RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE
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RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE
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RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE
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RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE
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A1 PARTICIPER A LA REPONSED’UN CLIENT
A2 CONCEVOIR LES MOYENS DE PRODUCTION
A3 INDUSTRIALISERLA PRODUCTION
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A4 GERER LA PRODUCTION
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Pour ces 2 BTS : BTS FONDERIE et BTS FORGE
Un référentiel d’Activités Professionnelles RAP qui précise la typologie d’entreprises différente ;
les contextes et environnements industriels spécifiques ;
les procédés, matériels, matière d’œuvre, des processus à distinguer, à caractériser ;
les données et un environnement de travail identifiés ;
les productions attendues , nombreuses variées en quantité et qualité ;
les résultats attendus différentiés.
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BTS FONDERIE BTS FORGE
Mise en œuvre :
alliages ferreux (fontes, aciers…) ; alliages légers (base aluminium, magnésium) ; alliages cuivreux (bronze, laiton, cupro-
aluminium) ; alliages de zinc (kayem, zamak, …) ; autres métaux non ferreux.
Procédés :
moulage main, moulage mécanisé, moulage en moule métallique, coulée gravitaire ou
coulée sous pression obtention de pièces mécaniques par moulage en
cire perdue, moulage d’art.
Mise en œuvre : alliages ferreux ; alliages d’aluminium ; alliages de titane ; alliages cuivreux ; alliages de nickel ; alliages de magnésium.
Procédés Forge libre, Estampage, Laminage d'ébauches, Forgeage sur presses horizontales, Extrusion, Frappe à froid,
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1. Acquérir une vraie culture de l’industrialisation, par un travail collaboratif (apport des règles métiers en phase de conception), par un renforcement des techniques et méthodes de définition des processus d’industrialisation, des techniques de gestion et suivi des réalisations.
2. Augmenter les compétences relatives à l’étude des pièces : définition, moulage (fonderie), mise en forme (forge)
3. Conforter l’utilisation des simulations numériques et des expérimentations pour consolider les acquis et obtenir des résultats permettant d’optimiser la conception et l’industrialisation des produits de forge ou de fonderie.
4. Développer une culture scientifique et technique des procédés et techniques de fonderie. Renforcer l’usage de l’anglais.
5. Donner du sens aux enseignements de sciences physique et de chimie (connaissances et méthodes expérimentales) vis-à-vis des essais et traitements des pièces et des matériaux de fonderie.
6. Elargir la conception des produits à la conception des outillages de forge ou de fonderie.
Des objectifs communs au BTS FORGE et au BTS FONDERIE, réponse en écho à la demande de la profession , (cf. rapport d’opportunité présenté en CPC)
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Compétences transversales
C1 S'intégrer dans un environnement professionnel, assurer une veille technologique et capitaliser l’expérience.
C2 S’informe, se documenter, rechercher une information, en local ou à distance.
C3 Communiquer sous forme écrite et orale y compris en anglais.
C4 S’impliquer ou coordonner un groupe projet et argumenter des choix techniques
Des compétences partagées avec les autres BTS de la filière mécanique
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BTS FONDERIE : 15 compétences métier
C5 Interpréter un dossier de conception préliminaireC6 Participer à un processus collaboratif de conception et de réalisation de
pièces de fonderie C7 Recenser et spécifier des technologies et les moyens de réalisation C8 Élaborer et/ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges fonctionnel C9 Concevoir, définir numériquement et prototyper tout ou partie des
outillages de fonderie C10 Définir des processus de réalisation C11 Définir et mettre en œuvre des essais réels et/ou simulés permettant de
qualifier un processus, un outillage de fonderieC12 Définir et organiser les environnements d’un secteur de production C13 Définir des procédures de surveillance du secteur de production C14 Proposer des améliorations technico-économiques et environnementales
au processus de réalisationC15 Planifier une réalisation (besoins humains et matériels) C16 Lancer et suivre une réalisationC17 Qualifier des moyens de réalisation en mode productionC18 Participer à la mise au point, qualifier un produit de fonderieC19 Appliquer un plan qualité, un plan sécurité et de respect de l’environnement
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BTS FORGE: 16 compétences métierC5 Élaborer et/ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges C6 Interpréter un cahier des charges
C7 Participer à un processus collaboratif de conception et de réalisation de composants forgés
C8 Recenser et spécifier les technologies et les moyens de réalisation
C9 Concevoir et définir, à l'aide d'un logiciel de CAO, le composant forgé
C10 Définir des processus de réalisation à l’aide d’un logiciel de CAO
C11 Définir et mettre en œuvre des simulations permettant de valider un processus
C12 Définir tout ou partie de l'outillage à l'aide d'un logiciel de CAO
C13 Définir et mettre en œuvre des essais réels permettant de valider un processus
C14 Définir, organiser et planifier une réalisation C15 Définir un plan de surveillance de la réalisation d’un produit forgéC16 Proposer des améliorations (techniques, économiques,
environnementales) du processus de réalisationC17 Qualifier les moyens de réalisation lors d'une production C18 Industrialiser et suivre une production C19 Animer une équipe C20 Appliquer un plan qualité, sécurité et de respect de l’environnement
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S1 INGENIERIE SYSTEME ET ANALYSE FONCTIONNELLES1.1 Ingénierie système, analyse fonc tionnelleS1.2 Organisation de l’entreprise indus trielleS1.3 Compétitivité des produits indus trielsS1.4 Développement durable, éco conception
S2 CHAINE NUMERIQUES2.1 Concept de « chaîne numérique »S2.2 Outils de simulation pour la conception de produits de fonderieS2.3 Outils de conception et repré sentation numériquesS2.4 Représentations graphiques déri vées des maquettes numériquesS2.5 Règles et incidences du tracé des pièces de fonderie
S3 ETUDE DES COMPORTEMENTS MECANIQUESS3.1 Modélisation des mécanismes, grandeurs, unitésS3.2 Comportement mécanique des pièces et systèmesS3.3 Résistance des matériauxS3.4 Mécanique des fluides
Des savoirs partagés avec les autres BTS , amendés, complétés
Pour LE BTS FONDERIE :
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S1 INGENIERIE SYSTEME ET ANALYSE FONCTIONNELLES1.1 Ingénierie système, analyse fonc tionnelleS1.2 Organisation de l’entreprise indus trielleS1.3 Compétitivité des produits indus trielsS1.4 Développement durable, éco conception
S2 CHAINE NUMERIQUES2.1 Concept de « chaîne numérique »S2.2 Outils de simulation pour la conception de produits de fonderieS2.3 Outils de conception et repré sentation numériquesS2.4 Représentations graphiques déri vées des maquettes numériquesS2.5 Règles et incidences du tracé des pièces de fonderie
S3 ETUDE DES COMPORTEMENTS MECANIQUESS3.1 Modélisation des mécanismes, grandeurs, unitésS3.2 Comportement mécanique des pièces et systèmesS3.3 Résistance des matériauxS3.4 Mécanique des fluides
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Des savoirs partagés avec les autres BTS , amendés, complétés
S2 CHAINE NUMERIQUES2.1 Concept de « chaîne numérique »S2.2 Simulation numérique du forgeageS2.3 Outils de conception et de représentation numériqueS2.4 Représentations graphiques déri vées des maquettes numériquesS2.5 Règles et incidences du tracé des pièces de forge
Adaptation sur S2 en forge
S3 MÉCANIQUE APPLIQUÉE À LA MATIÈRE, À LA PIÈCE FORGÉE, À L’OUTILLAGE ET A LA MACHINE
S3.1 Grandeurs, unités, erreurs de mesure ou de calculS3.2 Sollicitations et comportement mécaniques de la matière
S3-2-1 Sollicitations simplesS3-2-2 Déformation et vitesse de déformationS3-2-3 Comportement de la matière (Rhéologie)
S3.3 Actions de contactS3-4-1 Pressions de contact S3-4-2 Modélisation du frottement au cours de la déformation plastique (Tribologie)
S3.4 CinématiqueS3.5 Dynamique des solides
Adaptation sur S3 en forge
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S4 MATERIAUX ET TRAITEMENTSS4.1 Caractéristiques des matériauxS4.2 Elaboration des matériaux de fonderieS4.3 Structure des métaux et alliagesS4.4 Essais et traitement des matériaux et outillages
S5 ETUDE DES OUTILLAGESS5.1 Conception des outillages
S6 SPECIFICATIONS ET PROCESSUS DE CONTROLES6.1 Spécification des produitsS6.2 Instruments, outillages et proto coles de contrôleS6.3 Typologie des contrôles
S7 TECHNOLOGIE DES PROCEDESS7.1 Prototypage rapide (outillages et pièces)S7.2 Procédés de fonderieS7.3 Machines et environnement de production
S8 CONCEPTION DE PROCESSUS DE FONDERIES8.1 Choix et stratégiesS8.2 Paramètres de productionS8.3 Simulation de fonderieS8.4 Qualification des processusS8.5 Méthodes d’expérimentationS8.6 Estimation des coûts des proces sus
Des savoirs caractéristiques et qui se spécialisent dans le champ professionnel de la FONDERIE
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Des savoirs caractéristiques et qui se spécialisent dans le champ professionnel de la FORGE
S5 CHOIX DES MACHINES, ET ETUDE DES OUTILLAGESS5.1 EnergétiqueS5.2 Mécanique des chocsS5.3 Calcul d’enginS5.4 Conception des outillages S5.5 Hyperstaticité et mobilité des mécanismes appliqués aux outillagesS6 SPÉCIFICATION ET PROCESSUS DE CONTRÔLES6.1 Spécifications des produitsS6.2 Instruments, outillages et protocoles de contrôleS6.3 Typologie des contrôlesS7 TECHNOLOGIE DES PROCÉDÉS DE FORGES7.1 Forge libreS7.2 EstampageS7.3 Laminage d'ébauches S7.4 Forgeage sur presses horizontales S7.5 ExtrusionS7.6 Frappe à froid
S8 CONCEPTION DES PROCESSUS DE FORGES8.1 Déformation plastique dans l'étude des processus S8.2 ChauffageS8.3 Débit des lopinsS8.4 Adaptation des pièces aux procédés S8.5 Opérations de forge libreS8.6 Opérations d'estampageS8.7 Ebauches laminéesS8.8 Opérations sur presses horizontales S8.9 Opération d'extrusionS8.10 Parachèvement
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S9 GESTION DE PRODUCTION ET QUALITES9.1 Planification – OrdonnancementS9.2 SuiviS9.3 Organisation de la productionS9.4 Qualité
S10 SECURITE ERGONOMIE ET ENVIRONNEMENTS10.1 Sécurité au travailS10.2 Ergonomie des postes de travailS10.3 Environnement
Des savoirs communs aux BTS et qui se spécialisent dans le contexte des entreprise et industries de la fonderie
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OBJECTIF
ORGANISATION
Collaborer avec un spécialiste de la conception, de la réalisation unitaire ou de série pour optimiser la conception d’une pièce de fonderie ou de forge
Pièce à optimiser
Mécanisme, pièce
Projet industriel réel ou adapté
Groupe BTS CPIet/ou BTS CRPR
Groupe BTS FONDERIE et/ou
FORGE(ou industriel
ou enseignant)
Pièce optimisée
Coef: 3Durée: 20 heuresEvaluation:• CCF (20min)• Epreuve orale• Présentation
collective• Soutenance
individuelle
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tif RECONCEPTION D’UNE PIÈCE MÉCANO SOUDÉE
Pièce à optimiser
Pièce optimisée
Pièce mécano soudée extraite d’un projet industriel
Analyse fonctionnelle et topologique de la pièce
Conception des formes et dimensions de la pièce
obtenue en fonderieSimulation et vérification
de ses performancesTravail
collaboratif de
conception
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EXEMPLE D’UN PROJET DE CONCEPTION DETAILLEE et D’INDUSTRIALISATION D’UNE PIÈCE DE FONDERIE
Pièce à valider
Définition et simulation d’une pièce de fonderie d’un projet industriel de conception détaillée
Prototypage d’une pièce
vraie matière vrai procédé Pièce et
procédé validée
Impression 3D du moule sur machine PROMETAL
Moule sable et pièce proto
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RECONCEPTION D’UNE PIÈCE USINÉE
Pièce à optimiser
Pièce optimisée
Pièce usinée extraite
Analyse fonctionnelle et topologique de la pièce
Etude des causes de rupture
Travail collaboratif
de conception
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EXEMPLE D’UN PROJET DE CONCEPTION DETAILLEE et D’INDUSTRIALISATION D’UNE PIÈCE DE FONDERIE
Pièce à valider
Définition et simulation d’une pièce de forge d’un projet industriel de conception détaillée
Etude et réalisation
de l’outillage Pièce et
procédé validée
Magazine Fonderie de Mai 2015
Conception des formes et dimensions de la pièce
obtenue en forge
Simulation du procédé
Conception de l’outillage en lien avec le BTS CPRP
Titre de la présentation > date Page 36Titre de la présentation > date
Merci de votre attention.
Merci aux professionnels qui nous accompagnent dans cette rénovation
Merci aux équipes d’enseignants des lycées concernés qui collaborent à l’écriture de ces référentiels de BTS FORGE et de BTS FONDERIE
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