Bancs d'indentation
Banc de macro indentation
Un banc de macro indentation conçu et réalisé en interne permet de réaliser des tests d'indentation à l'échelle macrométrique, dans une large gamme d'effort, avec les limitations suivantes :
- Fmaxi<1250 N
- hmaxi<500 µm
Le logiciel de pilotage permet de gérer tous les cycles de charge, décharge, tempo et maintient de charge
Banc de micro indentation
Un banc de micro indentation Anton Paar sur Plateforme STeP4 avec Microindentation (Tête MHT3) et Microscope
- Gamme de force de 0,01 à 30N
- Gamme de profondeur de 0 à 1000 microns
Plateforme de métrologie optique altisurf© 500
Altisurf 500 de chez AltiMet, équipé de 2 crayons optiques de technologie confocale chromatique, d'amplitude 15O µm et 400 µm en Z respectivement.
Course en X, Y , Z (mm): 100 × 100 × 100
Dispositif d'indentation Portatif (DIPo)
Nous avons conçu et réalisé un dispositif d'indentation portatif (Brevet FR 2953291 (A1) /WO 2011/064517 (A1))
Ce dispositif de 700 gr est accompagné d'une électronique à brancher sur port USB d'un PC ou tablette, le tout est sur batteries pour réaliser des tests in situ, en labo, dans différents secteurs d'une entreprise ou sur chantier.
Logiciel CaMMatI : Pour la Caractérisation Mécanique des Matériaux par Indentation
Le logiciel CaMMatI a été développé dans le cadre d'une maturation de brevet financée par la SATT Ouest valorisation. Ce logiciel permet d'exploiter des courbes d'indentation instrumentée (obtenues à partir du DIPo ou de n'importe quel autre banc d'indentation)
Le logiciel CaMMatI accompagne le dispositif d’indentation portatif DIPo. Il permet de :
- faire l’acquisition des données au cours d’un essai d’indentation à l’aide du DIPo ou de charger une courbe d’indentation issue d’un autre banc d’essai d’indentation.
- d’exploiter la courbe d’indentation afin de :
- déterminer le module d’élasticité et la dureté du matériau
- déterminer la limite d’élasticité sy et l’exposant d’écrouissage n de la loi de Hollomon puis d’en déduire le Rp0.2 et la limite de rupture Rm
Acquisition d'une courbe d'indentation
Le logiciel permet de réaliser l'acquisition des données de l'effort d'indentation et de l'enfoncement de l'indenteur au cours d'une indentation réalisée par le DIPo. Il est également possible de charger une courbe d'indentation issue d'un autre banc d'essai.
Calcul de la dureté et du module d'élasticité
La prise en compte de l’effort maxi appliqué et de l’aire de contact indenteur/matériau, mesurée ou évaluée à partir de la géométrie de l’indenteur, permet de déterminer la dureté du matériau. Par ailleurs, l’analyse de la courbe de décharge, en utilisant les modèles de Oliver&Pharr ou de Loubet conduit à la détermination du Module de Young.
Détermination de la loi d'écrouissage
L’exploitation de la cartographie de l’écart entre la courbe d’indentation expérimentale et chacune des courbes d’une base de données permet de déterminer un ensemble de points représentatifs de la loi d’écrouissage.
La loi d’écrouissage de Hollomon est ensuite déterminée par interpolation des points représentatifs.
On peut finalement en déduire la limite d’élasticité, l’exposant d’écrouissage, le Rp0.2 et la limite de rupture Rm du matériau testé.
Système expert de caractérisation mécanique par indentation de matériau
L'ensemble DIPo + CaMMatI constitue un système expert pour la caractérisation mécanique de matériaux in situ
Il est alimenté par batterie et peut être utilisé tant en laboratoire que dans différents secteurs de l'industrie (à la réception des matériaux, après des transformations, suite à des avaries, etc.)
L'équipement tient dans une petite mallette et peut être utilisé sur chantier pour la caractérisation de conduites, de pipe line, ou tout autres éléments de structures, ...
Test sur chantier
Le système peut être utilisé in-situ pour caractériser un matériau sans extraction d'éprouvette.
