MTS3000 - Le système utilisé pour la détermination des contraintes résiduelles
Le comportement des structures soumises à des charge est influencé par les contraintes résiduelles qui exitent dans ces structures sans qu'aucun signe extérieure ne soit visible. Par conséquence, il faut déterminer les contraintes existantes dans le composant pour les prendre en compte lors du dimensionnement de la pièce.
Avec la méthode du trou pour déterminer ces contraintes résiduelles, l'opérateur utilise une petite fraise de 1,6 mm de diamètre pour percer l'objet et tous les changements de contrainte qui se produisent alors seront mesurés par les jauges.
SINT Technology, le partenaire technologique de HBM, propose un sytème complet constitué de la machine MTS3000 et l'amplificateur de mesure adapté qui rend ce procédé facile et efficace. Une turbine tournant à 300000 tr/mn permet d'effectuer le perçage dont l'avance est réalisée par un moteur pas à pas. Les contraintes résiduelles varieront en fonction des différents pas de perçage du trou et seront enregistrées par les jauges, type rosettes, conçues pour cela.
Le traitement du signal est entièrement numérique. En complément du système de perçe;age et de l'unité de commande, un logiciel est livré avec quatre méthodes d'évaluation.
Le système est complètement piloté par PC. Cela lui confère un degré élevé de précision ainsi qu'une bonne reproductibilité.
SINT Technology
Contraintes résiduelles: mesure des contraintes dans le matériau
Des contraintes internes naissent dans les matériaux alors qu’ils ne sont pas soumis à de sollicitations extérieures. Les contraintes internes apparaissent par exemple lors du refroidissement inégal sur les pièces, après un forgeage ou après soudure de pièces mécaniques ou bien après un traitement de surface.
Deux méthodes de mesure basées sur les jauges d'extensométrie sont fréquemment utilisées pour la détermination des contraintes résiduelles:
- Méthode du carottage
- Méthode du perçage
Ces deux méthodes interviennent après avoir coller une jauge du type rosette sur la pièce, l'état de contraintes est pris en compte par une mesure appropriée. Les contraintes internes déclenchent des déformations en surface de la matière après l’intervention d’une de ces méthodes. Ces contraintes sont saisies au moyen de la jauge et ensuite sont traitées par calcul.
La procédure du carottage consiste à réaliser une gorge circulaire sur le pourtour de la jauge pour libérer les contraintes internes.
La mesure de contraintes résiduelles par la méthode du trou ou du perçage consiste à réaliser un trou au centre de la jauge. Il existe pour cette méthode deux conditions de réussite pour obtenir de bons résultats :
- La méthode intégrale. Le résultat est la moyenne des contraintes internes rencontrées sur la profondeur du trou perçé.
- Unité de perçage à très grande vitesse de rotation. Pour réaliser cette opération très importante, SINT Technology propose la machine MTS3000. Une petite fraise tournant à 300000 tr/mn et guidée en mouvement de descente par un moteur pas à pas permet de réaliser correctement le trou. Les modifications de contraintes au bord du trou tout au long de la profondeur sont saisies par les trois grilles de mesure de la rosette.
