Ingénieur Matériaux

Transports | Énergie | Sport | Santé | Environnement

Sacha, Ingénieur R&D biomatériaux - Hemerion Therapeutics

Les matériaux sont au cœur de toutes les activités et révolutions industrielles, de la métallurgie jusqu’aux nanomatériaux et nanotechnologies, en passant par la microélectronique, les matières plastiques et composites.

La spécialité Matériaux forme des ingénieurs connaissant les grandes classes de matériaux, avec des compétences orientées vers l’élaboration de nouveaux matériaux, la caractérisation, le choix et la mise en oeuvre des matériaux, ainsi que vers les aspects qualité et environnementaux

L’ingénieur Matériaux est présent dans toutes les branches de l’industrie, ses compétences étant nécessaires dès qu’il s’agit de concevoir et produire un objet : un véhicule, un téléphone portable, une prothèse de hanche, une planche à voile, un réacteur nucléaire, une cellule solaire…

Ses compétences sont en effet indispensables pour relever les défis du développement durable : augmentation du coût des matières premières, enjeux énergétiques (allègement des structures dans les transports, énergies renouvelables), enjeux environnementaux (écoconception, recyclage).

Les compétences de l’ingénieur Matériaux lui permettent d’apporter son expertise dans de nombreux domaines : Métallurgie, Plastiques et Composites, Verres et Céramiques, Industrie Ferroviaire et Automobile, Energie, Sport, Biomédical…

Secteurs d'activité

  • Metallurgie
  • Plastiques & Composites
  • Verres & Céramiques
  • Industrie Ferroviaire et Automobile
  • Énergie
  • Sport
  • Biomédical

Programme

UE 5.1 Outils de l'ingénieur

92h
ECTS
Vol. Horaire
611100
UE 5.1 Outils de l'ingénieur
7
92 h
611110
Informatique
2
28 h
  • Pré-requis :
    C2i, Certification TIC, niveau 1, http://c2i.education.fr/
  • Objectifs à atteindre :
    Pour un étudiant ingénieur non informaticien il s'agit d'être capable d'être donneur d'ordre (maître d'ouvrage) sur des projets à caractère informatique et donc de les conduire à terme :
    depuis l'établissement du cahier des charges fonctionnel (définir le besoin), le choix et la validation de solutions justifiées préexistantes ou développées spécifiquement
    jusqu'à la réception et l'exploitation des matériels et logiciels.

    De plus, il doit être capable de tirer profit des outils informatiques : avoir conscience de leurs possibilités, limites et évolution pour l'organisation, la diffusion de l'information et la communication.

    Il doit donc rester adaptable vis-à-vis des outils (software) et matériels (harware) : avoir les capacités suffisantes pour s'approprier les outils d'analyse, de simulation et de validation.

    Ces capacités s'acquièrent sur la durée à partir de base solides déclinées en trois volets : architecture-réseau, algorithmique-programmation et gestion des bases de données relationnelles.

    On notera que les compétences et notions du socle informatique sont rencontrées, exploitées et approfondies au travers d'autres modules de la formation qui utilisent les outils logiciels, le réseau, etc.
  • Programme détaillé :
    Le cours introduit la programmation en langage C dans un environnement Linux. L'utilisation d'un langage de relativement bas niveau comme le C oblige l'élève ingénieur a comprendre le fonctionnement du matériel (microprocesseur, mémoire, entrées/sorties...).

    Ce cours est associé aux TP d'informatique de l'UE 5.3.
  • Bibliographie :
    Polycopié fourni aux élèves et page Moodle associée.
12 h cours
16 h TD
2 h DS
611120
Mathématiques
3
48 h
  • Pré-requis :
    Bon niveau de mathématiques de licence 2.
  • Objectifs à atteindre :
    Consolider et acquérir la maitrise des objets mathématiques utiles au métiers d’ingénieur.
  • Programme détaillé :
    Opérations matricielles. Systèmes linéaires. Applications linéaires. Equations différentielles. Fonctions de plusieurs variables.
  • Bibliographie :
    Les Matrices Théorie et pratique Denis Serre chez Dunod
    Equations Différentielles De Fonctions De Variable Réelle Ou Complexe - Jean-Marie Arnaudiès chez Ellipse
    Fonctions De Plusieurs Variables Et Integration - Deug Sciences, Rappels Du Cours Et Exercices Résolus - Francine Delmer chez Dunod
22 h cours
26 h TD
4 h DS
611130
Information Scientifique et Technique
2
16 h
  • Pré-requis :
    C2i, Certification TIC, niveau 1, http://c2i.education.fr/
  • Objectifs à atteindre :
    - Rechercher et exploiter des documents et données à caractère scientifique ou technique : livres, articles, thèses, normes techniques, brevets, bases de données des matériaux, fournisseurs de matière premières, outils linguistiques...
    - Rédiger un document scientifique (courbes, références, bibliographie...)
  • Programme détaillé :
    - Explosion des publications et données.
    - Usage avancé des moteurs de recherche.
    - Outils linguistiques.
    - Outils d'intelligence artificielle.
    - Veille technologique (sites, fils RSS, alertes...)
    - Écriture de références bibliographiques normalisées.
    - Bases de données bibliographiques.
    - Bibliométrie.
    - Livres, thèses.
    - Bases de données matériaux.
    - Normes techniques.
    - Propriété intellectuelle et brevets.
    - Droit d'auteur, licences.
    - Classifications : ISBN, Classification Internationale des Brevets, classification internationale des normes...
  • Bibliographie :

    Polycopié fourni aux élèves et page Moodle associée.
4 h cours
6 h TD
6 h tutorat

UE 5.2 Fondamentaux des Matériaux

156h

UE 5.3 Projets d'Ingénierie des Matériaux 1

62h

UE 5.4 Sciences humaines

46h

UE 5.5 Langues

48h

UE 6.1 Matériaux et transformations

116h

UE 6.2 Projets d'Ingénierie des Matériaux 2

63h

UE 6.3 Physique des Matériaux

140h

UE 6.4 Sciences humaines

42h

UE 6.5 Langues

48h

UE 7.1 Qualité Sécurité Environnement

44h
ECTS
Vol. Horaire
613100
UE 7.1 Qualité Sécurité Environnement
3
44 h
613110
Introduction à la Qualité
1
16 h
  • Objectifs à atteindre :
    Poser les bases de la Qualité et acquérir les notions nécessaires à la compréhension et la prise en compte des enjeux économiques et le respect de la qualité.
    Connaître les outils informatiques liés aux démarches qualité.
    Savoir utiliser les normes en particulier ISO 9001 et ISO 14001

    ODD : 9
  • Programme détaillé :
    - Présentation de la qualité, des systèmes de management

    - Travaux personnels sur les principes de management de la qualité

    - Présentation des travaux - Compléments

    - Approche processus - Description, maîtrise d'un processus

    - Indicateurs et tableaux de bord- Pilotage de processus

    - Outils de base de la qualité

    - Les bases du Lean Manufacturing : principes et outils
  • Bibliographie :

12 h cours
4 h TD
613120
Eco-conception et Analyse du Cycle de Vie
1
16 h
  • Pré-requis :
    611130|611210|611220|612310|612320
  • Objectifs à atteindre :
    - Comprendre les fondements de la conception durable
    - Assimiler l'intérêt de l'éco-conception
    - Identifier les leviers de l'éco-conception
    - Comprendre les différentes méthodes d'évaluation environnementale
    - Percevoir les tenants et aboutissants de l'affichage environnemental
    - Connaître les méthodologies d'ACV

    ODD : 9.4, 12.2, 13
  • Programme détaillé :
    I- Le développement durable
    a. Historique et définitions
    b. Pilier environnemental
    c. Phénomènes principaux
    d. Catégories d'impacts

    II- La conception durable de produits
    a. Principes de base
    b. Leviers possibles
    c. Exemples concrets

    III- L'évaluation environnementale
    a. Classement des approches
    b. Outils et méthodes

    IV- L'affichage environnemental
    a. Marketing environnemental
    b. Communication existante
    c. Expérimentation française

    V- L'Analyse en Cycle de Vie
    a. Normes de référence
    b. Impacts et indicateurs
    c. Attribution des impacts
    d. Méthodes et logiciels
    e. Tendances actuelles
  • Bibliographie :

8 h cours
4 h TD
4 h TP
613130
Analyse de risques
1
8 h
  • Pré-requis :
    613110
  • Objectifs à atteindre :
    Connaître les bases de la prévention des risques professionnels, et les enjeux de relation au travail en terme de sécurité.
    Connaître les normes techniques, de sécurité et environnementales permettant de gérer ou développer un procédé industriel répondant aux besoins d'une application.
    Mise en situation en fin de module permettant d'appréhender la capacité à concevoir une démarche qualité dans le domaine des matériaux.

    ODD : 8
  • Programme détaillé :
    Définitions et mode de reconnaissance
    *Accident du travail,
    *Accident de trajet
    *Maladie professionnelle
    Conséquences
    *Humaines
    *Financières
    *Pénales
    Organisation de la prévention en France
    *Inspection du travail
    *CARSAT
    *Médecine du travail
    *ANACT / ARACT
    *CHSCT
    Principes généraux de prévention
    *Loi du 31/12/1991
    *Causalité de l'accident
    *Les sources d'information
    L'analyse des risques
    *A postériori
    *l'analyse des accidents
    *l'arbre des causes
    *A priori
    *l'évaluation des risques
    *le document unique
  • Bibliographie :

4 h cours
4 h TD
613140
Conférences / Visites d'entreprises
4 h
  • Objectifs à atteindre :
    Conférences et visite de sites industriels en lien avec les modules du semestre
  • Programme détaillé :
    variable en fonction des années
  • Bibliographie :

4 h cours

UE 7.2 Métallurgie et Mise en Forme

102h

UE 7.3 Procédés et Applications

80h

UE 7.4 Projets d'Ingénierie des Matériaux 3

56h

UE 7.5 Sciences Humaines

54h

UE 7.6 Langues

42h

UE 8.1 Projets d'Ingénierie des Matériaux 4

126h

UE 8.2 Matériaux et Applications

102h

UE 8.3 Sciences humaines

40h

UE 8.4 Langues

42h

UE 8.5 Stage Assistant Ingénieur

120h

UE 9.1 Synthèse et approfondissement en Ingénierie des Matériaux

125h
ECTS
Vol. Horaire
615100
UE 9.1 Synthèse et approfondissement en Ingénierie des Matériaux
10
125 h
615120
Module 1 : Outils et démarche projet
6
63 h
  • Objectifs à atteindre :
    Notions développées dans les modules Critère de choix des matériaux, Résolution d'une problématique industrielle, Propriété industrielle.
  • Programme détaillé :
    Voir fiches cours correspondants.
23 h cours
4 h TD
12 h TP
24 h tutorat
615121
Critères de choix des matériaux
2.5
24 h
  • Pré-requis :
    611120|611130|611210|611220|611230|611240|612110|612120|612140|612150|612160|612220|612310|612320|612330|612350|613120|613210|613220|613230|613240|613310|613320|613330|613340|614110|614120|614210|614220|614230|614240|614260|615132|615133|615126
  • Objectifs à atteindre :
    * Etre en mesure d'identifier les fonctions d'une pièce, les contraintes imposées en fonction des conditions de service de cette pièce et les objectifs à optimiser de manière à définir un cahier des charges.

    * Utiliser des bases de données informatiques et comparer les performances des matériaux de manière à en déduire les matériaux les mieux appropriés pour l'application envisagée.

    ODD : 12.2
  • Programme détaillé :
    Compétences à acquérir lors du cours :

    * Savoir, compréhension, et capacité à analyser et synthétiser des données dans ce domaine scientifique spécifique.
    * Identifier, analyser et résoudre des problèmes.
    * Collecter et interpréter des données dans un but innovant.
    * Gérer un projet.
    * Aptitude à développer de nouveaux matériaux ou à améliorer les propriétés des matériaux.
    * Aptitude à sélectionner et à utiliser un matériau dont les propriétés satisfont le cahier des charges pour l’application envisagée.
    * Aptitude à sélectionner un procédé industriel qui permet de satisfaire le cahier des charges pour l’application envisagée.


    Programme détaillé :

    * Procédure de conception.
    * Rappels sur les grandes familles de matériaux et sur leurs propriétés.
    * Les matériaux utilisés dans les grands domaines industriels.
    * Cartes d'Ashby.
    * Stratégie de sélection et indices de performance.
    * Choix du matériau et de la géométrie de la pièce.
    * Choix multicritères i.e. multicontraintes et/ou multiobjectifs (faisabilité des procédés, multimatériaux, critères d'esthétique, de « design », de coût, recyclabilité).
    * Notion d’écoconception.
    * Synthèse des méthodes et logiciels d'aide à la sélection.
    * Etude de cas.
  • Bibliographie :






12 h cours
12 h TP
615122
Résolution d'une problématique industrielle
2.5
25 h
  • Pré-requis :
    L’ensemble des connaissances acquises durant les deux premières années du cycle ingénieur
  • Objectifs à atteindre :
    - Analyser et comprendre un problème industriel dans toute sa complexité (technique, normatif, financier, sécurité, relation client….)
    - Travailler en groupe
    - Evaluer des solutions techniques en tenant compte des contraintes financières, sécuritaires, normatives, ….
    - Rédiger de manière synthétique la ou les solutions proposés à l’industriel
    - Défendre leur analyse du problème et leur(s) solution(s) devant l’industriel concerné.
  • Programme détaillé :
    Les étudiants analysent, décrivent, et proposent une ébauche de solution pour résoudre une problématique proposée par un industriel. Il ne s’agit pas d’un projet purement scientifique mais bien d’étudier à l’échelle d’une industrie toutes ou parties des facettes qui doivent être prises en compte (technique, normatif, budgétaire, ressources humaines…). Les étudiants travaillent en groupe projet et mettent en œuvre une dynamique de groupe pour atteindre les objectifs en se partageant le travail suivant les différents thèmes.
  • Bibliographie :
    Dépend des sujets abordés.
1 h cours
4 h TD
20 h tutorat
615125
Propriété Intellectuelle
1
10 h
  • Objectifs à atteindre :
    Acquérir les notions de bases concernant la propriété intellectuelle et connaitre les implications pour une entreprise
  • Programme détaillé :
    - Introduction à la propriété intellectuelle
    - le droit d'auteur
    - veille scientifique
    - savoir analyser un brevet
    - étude de cas
  • Bibliographie :



6 h cours
4 h tutorat
2 h DS
615127
Introduction à la cybersécurité
4 h
  • Objectifs à atteindre :
    Appréhender de domaine de la cybersécurité et ses implications
  • Programme détaillé :
    En savoir plus sur la cybersécurité et son impact potentiel sur vous.
    Connaître les menaces, les attaques et les vulnérabilités les plus courantes.
    Découvrir comment les entreprises protègent leurs activités contre les attaques.
    Découvrir les dernières tendances en matière d'emploi et pourquoi la cybersécurité gagne du terrain.
  • Bibliographie :


4 h cours
615130
Module 2 : Multimatériaux
4
52 h
  • Objectifs à atteindre :
    Notions acquises dans les modules Soudage-collage-assemblage, Revêtements et peintures, Traitements de surface et recyclage, donnant des connaissances et compétences dans l'élaboration d'objets multi-matériaux.
  • Programme détaillé :
    Voir les différents modules.
28 h cours
4 h TD
20 h TP
615126
Soudage - Collage - Assemblage
2.5
32 h
  • Pré-requis :
    611220|611230|611240|612110|612120|612140|612310|613210|613230|613340|613460|614140|614150|614210|614240
  • Objectifs à atteindre :
    Acquérir des notions sur les assemblages mécaniques, le brasage, le soudage.
    Capacités à appréhender des problématiques liées à l’assemblage hétérogène et donc aux multimatériaux.

    ODD : 12.2
  • Programme détaillé :
    Compétences à acquérir lors du cours :

    * Savoir, compréhension, et capacité à analyser et synthétiser des données dans ce domaine scientifique spécifique.
    * Identifier, analyser et résoudre des problèmes.
    * Aptitude à développer de nouveaux matériaux ou à améliorer les propriétés des matériaux.


    Programme détaillé :

    - Assemblages mécaniques.
    - Brasage (Notions de capillarité, de mouillabilité ; principe du brasage ; brasage tendre ou fort ; propriétés des joints brasés).
    - Soudage (Procédés de soudage (paramètres), principe et métallurgie du soudage, problèmes rencontrés, méthodes de contrôle non destructif des joints).
    - Assemblage hétérogène : problématiques, solutions envisageables et exemples.
  • Bibliographie :




8 h cours
4 h TD
20 h TP
615132
Traitements de surface
0.5
4 h
  • Pré-requis :
    611210|611220|611230|612110|612120|612140|612150|612320|613210|613230|614140|614150|614210|614240
  • Objectifs à atteindre :
    Aperçu des principaux traitements de surface utilisés dans l'industrie.

    ODD : 12.2, 12.4
  • Programme détaillé :
    Compétences à acquérir lors du cours :

    *Savoir, compréhension, et capacité à analyser et synthétiser des données dans ce domaine scientifique spécifique.
    * Identifier, analyser et résoudre des problèmes.
    * Aptitude à développer de nouveaux matériaux ou à améliorer les propriétés des matériaux.
    * Aptitude à caractériser un matériau, à qualifier sa fiabilité et sa durée de vie.
    * Aptitude à sélectionner un procédé industriel qui permet de satisfaire le cahier des charges pour l’application envisagée.


    Programme détaillé :

    * Définition d’une surface.
    * Propriétés des surfaces.
    * Divers traitements de surface (par voie chimique, physique, thermique, mécanique, par diffusion, par voie humide…).
    * Techniques de caractérisation des surfaces.
    * Défauts des surfaces.
  • Bibliographie :




4 h cours
615133
Recyclage
1
16 h
  • Pré-requis :
    611210|612310|613210|613220
  • Objectifs à atteindre :
    Avoir des notions sur les différents types de recyclage concernant les matières plastiques et métalliques

    ODD : 12
  • Programme détaillé :
    - recyclage physique
    - recyclage chimique
    - point sur les filières existantes
    - problématiques liées au recyclage
  • Bibliographie :


16 h cours
615140
Conferences / visites d'entreprises
10 h
  • Objectifs à atteindre :
    Conférences et visite de sites industriels en lien avec les modules du semestre
  • Programme détaillé :
    variable en fonction des années
  • Bibliographie :

10 h cours

UE 9.2 Sciences humaines

67h

UE 9.3 Projet Ingénieur

120h

UE 9.4 Langues

40h

UE 9.5 Modules communs

24h

UE 9.5CP Challenge Entreprendre

35h

UE 10.1 Stage ingénieur

400h

UE 10.2CP Management et communication

33h

@ Polytech-Lille