Les propriétés principales des matériaux peuvent être divisées en plusieurs groupes tels que:
- Propriétés physiques: (la densité, conductibilité thermique, conductibilité électrique, ...),
- Propriétés mécaniques: (la résistance en compression, en traction, en torsion etc...),
- Propriétés chimiques: (résistance à la corrosion, résistance aux acides, ...),
- Propriétés thermiques: (la dilatation, la résistance et comportement au feu, ...)
D'autres caractéristiques telles que l'usinabilité, la soudabilité, l'aptitude au formage (à froid, à chaud), l'aptitude aux traitements thermiques, …, sont également à prendre en compte lors du choix d'un matériau.
Le choix d'un matériau doit répondre à une analyse du besoin qui permet l'élaboration du cahier des charges technico-économique de la pièce.
Cette analyse pouvant être longue, on peut utiliser une démarche simplifiée, basée sur les réponses apportées aux questions ci-dessous:
- - Quelle est la (les) fonction(s) principale(s) de la pièce dans le mécanisme ?
- - A quelle(s) sollicitation(s) mécanique(s) la pièce est-elle soumise ?
- - Quelle est l'importance de cette sollicitation ?
- - A quelle(s) sollicitation(s) physico-chimique la pièce est-elle soumise ?
- - Quelles sont les contraintes géométriques ?
- - Quelles sont les contraintes technico-économiques ?
- - Y a-t-il des contraintes particulières ?
Ces questions visent donc essentiellement à définir les propriétés que le matériau doit avoir afin que la pièce remplisse totalement ses fonctions.
Lors de la conception d'une pièce, le choix du matériau la constituant est une étape essentielle puisqu'elle va conditionner en partie:
- ses formes,
- ses dimensions,
- les procédés pour sa réalisation.
On compte actuellement plus de 60000 matériaux techniques répartis en 4 grandes familles:
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Les Systèmes Automatisés appartenant au domaine de la fabrication unitaire, les composites ou céramiques, qui nécessitent des moyens d'élaboration et de mise en œuvres complexes et donc très onéreux, ne seront jamais utilisés en conception.
Le choix se fera donc entre métaux et matières plastiques qui constituent à eux seul une gamme très vaste de matériaux, et devra être fait à partir de critères techniques et économiques très précis.
