Bac Pro TCI cheat sheet
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Conception et définition des ouvrages chaudronnés
Dessin de définition : vues, coupes, échelle, cartouche, nomenclature ; toute cote non tolérée relève des tolérances générales du cartouche (souvent ISO 2768-m).
Cotation fonctionnelle : la cote est donnée sur la fonction (jeu, ajustement) et non sur le moyen de fabrication ; la chaîne de cotes se ferme sur la condition fonctionnelle.
Tolérance ISO 286 : lettre majuscule = alésage, minuscule = arbre ; IT = différence entre écarts supérieur et inférieur ; position = écart fondamental.
Ajustement : jeu si l'arbre est plus petit que l'alésage (H7/g6), serrage si plus grand (H7/p6), incertain entre les deux (H7/k6).
Développé d'un cylindre : L = π × D (fibre neutre) ; pour un pliage, L = somme des longueurs droites + somme des arcs (rayon neutre = r + k·e, k ≈ 0,33 à 0,5 selon r/e).
Projection européenne (premier dioptre) : objet entre l'observateur et le plan ; la vue de gauche se place à droite. Projection américaine (troisième dioptre) : inverse.
Représentation des soudures (ISO 2553) : ligne de repère avec flèche vers le joint, trait de référence portant le symbole ; soudure sur flèche = côté flèche, sinon côté opposé.
Symboles de soudure : chanfrein en V, demi-V, K (double chanfrein), U, bouchon, point de soudure ; chiffre à gauche = épaisseur de gorge a, à droite = longueur et pas.
Surépaisseur et préparation de chanfrein : angle de chanfrein α, talon (racine) et épaisseur de racine dépendent du procédé et de l'épaisseur soudée.
Préparation et mise en œuvre des moyens de fabrication (débit, formage, assemblage)
Débit : longueur de coupe = longueur développée + surépaisseurs d'usinage et de retrait de soudage ; prévoir le sens de laminage pour le formage.
Découpe thermique : le trait de coupe (kerf) et la zone affectée thermiquement imposent une surépaisseur ; l'oxycoupage convient aux aciers au carbone, le plasma aux inox et aluminium.
Pliage : retour élastique (springback) compensé par survirolage ; rayon minimal de pliage ≈ e à 1,5·e selon la ductilité ; fibre neutre k dépend du rapport r/e.
Roulage : diamètre de cylindre développé L = π × Dm (Dm = diamètre moyen) ; vérifier la génératrice et la rectitude après roulage.
Poinçonnage : jeu entre poinçon et matrice ≈ 5 à 10 % de l'épaisseur ; effort F ≈ périmètre × e × résistance à la traction.
Assemblage boulonné : couple de serrage C = k × F × d (k ≈ 0,2 pour filetage acier non lubrifié) ; serrage en croix pour les brides.
Assemblage par rivet : diamètre de rivet ≈ 2 à 3 × épaisseur de tôle ; distance au bord ≥ 1,5 d ; pas ≈ 3 d.
Contrôle de mise en forme : gabarits, équerre, mètre ruban, jauge de rayon ; vérifier d'abord l'orientation des fibres et le sens de montage.
Sécurité débit : capotage des meules, lunettes de protection, extraction des poussières ; le meulage d'aluminium est interdit sur meule destinée à l'acier (encrassement).
Soudage et assemblages soudés
Procédés : 111 (électrode enrobée), 131/135 (MIG/MAG), 141 (TIG), 121 (fil fourré), 311 (oxyacétylénique) ; la désignation numérique ISO 4063 identifie le procédé sur le plan.
Énergie de soudage : E = (U × I × 60) / (1000 × v) en kJ/mm, avec v en mm/min ; une énergie élevée élargit la ZAT et favorise la fragilisation.
Intensité MIG/MAG : I ≈ 30 à 40 × Ø fil (mm) en A pour un régime de pulvérisation ; débit gaz Ar/CO2 typique 12 à 18 L/min.
Position de soudage : PA (à plat), PB (corniche), PC (verticale), PD (plafond), PF (montante) ; le PA permet le débit maximal de métal.
Défauts : manque de pénétration, manque de fusion, caniveau, porosité (gaz), soufflure, fissuration à chaud (soufre, phosphore) ou à froid (hydrogène).
Contrôles non destructifs : ressuage (surface), magnétoscopie (surface et sous-jacent, acier ferromagnétique), radiographie et ultrasons (interne).
Préparation : nettoyage du chanfrein, dégraissage, séchage des électrodes basiques (étuvage ≈ 120–150 °C), préchauffage pour les aciers à haute teneur en carbone.
Qualification : QMOS (qualification du mode opératoire de soudage) et qualification des soudeurs selon ISO 9606 ; le certificat précise procédé, position, épaisseur et type de joint.
Contrôle visuel : cordon régulier, largeur et surépaisseur conformes, absence de caniveau et de morsure ; contrôle avant tout autre CND.
Organisation et suivi de la production, contrôle et qualité
Lancement : dossier de fabrication = plan indice, nomenclature, gamme d'usinage, QMOS, plan de contrôle ; toute modification passe par un indice supérieur.
Ordonnancement : méthode Gantt (visualisation des chevauchements), PERT (chemin critique), kanban (flux tiré) ; le chemin critique détermine la durée totale.
Indicateurs : TRS = disponibilité × performance × qualité ; taux de rebut, taux de retouche, respect des délais (OTD).
Contrôle réception : certificat matière 3.1 ou 3.2 selon EN 10204, vérification des dimensions et de la nuance ; tracer le numéro de coulée.
Contrôle en cours : autocontrôle par l'opérateur, contrôle volant, points d'arrêt (hold point) et points d'observation définis au plan qualité.
Métrologie : pied à coulisse (0,02 mm), micromètre (0,01 mm), jauge de profondeur, gabarit ; incertitude de mesure à comparer à l'IT.
Non-conformité : identification, isolement, fiche de non-conformité, analyse des causes (5 pourquoi, Ishikawa), action corrective et vérification d'efficacité.
Traçabilité : associer à chaque ensemble les numéros de coulée, les numéros de soudeurs et les résultats de CND ; conservation définie par le contrat.
Sécurité et environnement : mise en conformité machines (marquage CE), captage des fumées de soudage, tri des chutes et des consommables.
Conception et définition des ouvrages chaudronnés
Une cote tolérancée s'écrit avec ses écarts (ex. 40 +0,1/0) ; une cote encadrée est une cote fonctionnelle impérative.
Le cartouche indique l'échelle, la projection, la matière, la norme de tolérance générale et l'indice de révision.
Le développement d'un cône tronqué droit utilise la différence des rayons et la génératrice pour tracer le patron.
La ligne d'axe se trace en trait mixte fin ; les arêtes cachées en pointillés fins ; les arêtes vues en trait continu fort.
Un ajustement H7/g6 est un ajustement avec jeu ; H7/p6 est un ajustement serré ; H7/js6 est incertain.
La soudure d'angle se caractérise par la gorge a ; la soudure bout à bout par l'épaisseur soudée.
La cotation de la position des trous utilise souvent la tolérance de position avec un diamètre de zone de tolérance.
Le plan d'ensemble porte la nomenclature avec repères, désignation, matière, quantité et référence.
Un plan de définition ne doit pas imposer un procédé ; il spécifie le résultat fonctionnel attendu.
Préparation et mise en œuvre des moyens de fabrication (débit, formage, assemblage)
La longueur développée d'un pli à 90° vaut L = a + b − 2·(r + e) + π/2·(r + k·e) selon la convention retenue.
Le retour élastique augmente avec la limite d'élasticité et diminue avec l'épaisseur ; il se compense par un angle de pliage plus fermé.
Le poinçonnage impose un jeu matrice-poinçon d'environ 8 % de l'épaisseur pour l'acier doux.
Le roulage d'un cylindre exige un diamètre développé égal à π × diamètre moyen ; les bords sont pré-pliés pour éviter le méplat.
Le perçage se fait avec une vitesse de coupe Vc = π × D × n / 1000 ; l'avance dépend de la matière et du diamètre.
Le soudage par points impose un pas et une distance au bord minimale pour éviter l'arrachement.
Le contrôle dimensionnel après formage se fait sur gabarit ou sur machine à mesurer tridimensionnelle pour les pièces complexes.
Le sens de laminage doit être respecté pour les pièces pliées afin d'éviter la fissuration au pli.
Le débit par laser exige une extraction des fumées et un support de pièce adapté pour éviter les brûlures.
Soudage et assemblages soudés
Le procédé 135 (MAG) utilise un fil plein et un gaz actif (Ar/CO2) ; le 141 (TIG) utilise une électrode réfractaire et un gaz inerte.
L'énergie de soudage se calcule par E = U × I × 60 / (1000 × v) et s'exprime en kJ/mm.
La ZAT est la zone affectée thermiquement où la microstructure est modifiée sans fusion.
Le caniveau est un défaut de surface lié à une vitesse trop élevée ou à une intensité trop forte.
La porosité est due à des gaz piégés (humidité, graisse, gaz de protection insuffisant).
La fissuration à froid est liée à l'hydrogène ; elle se prévient par étuvage des électrodes et préchauffage.
Le ressuage détecte les défauts débouchants ; la magnétoscopie détecte les défauts superficiels et sous-jacents dans les aciers ferromagnétiques.
La radiographie détecte les défauts volumiques internes ; les ultrasons détectent les défauts plans internes.
La qualification du soudeur précise le procédé, la position, l'épaisseur et le type de joint.
Organisation et suivi de la production, contrôle et qualité
Le TRS se calcule comme le produit de la disponibilité, de la performance et de la qualité.
Le chemin critique d'un graphe PERT est la suite d'opérations dont la durée cumulée est maximale.
Le certificat matière 3.1 est délivré par le fabricant ; le 3.2 est délivré par un organisme indépendant.
La fiche de non-conformité décrit l'écart, la cause probable, l'action corrective et la vérification d'efficacité.
Le plan de contrôle précise les caractéristiques à contrôler, les moyens, la fréquence et les critères d'acceptation.
L'autocontrôle est réalisé par l'opérateur ; le contrôle volant par le contrôleur qualité.
Le point d'arrêt exige une validation avant de poursuivre ; le point d'observation est une information.
La traçabilité associe à chaque ensemble le numéro de coulée, le soudeur et les résultats de CND.
Le taux de rebut se calcule comme le rapport des pièces rebutées sur les pièces produites.