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Eclater une membrane de cellophane par laser



  1. #1
    del_sol

    Eclater une membrane de cellophane par laser


    ------

    Bonjour à tous,
    Dans le cadre d'un projet de fin d'étude j'aurais besoin de vos avis et conseils.

    Problématique
    Une membrane de cellophane sépare un tube en deux chambres : il y a en réalité deux tubes mis bout à bout et on insère une feuille de cellophane dans le plan de joint des deux tubes. La pression dans le premier tube est différente de celle dans le second. Par conséquent la membrane est tendue et prend une forme bombée.

    Cahier des charges
    Je cherche à faire éclater cette membrane sans aucun contact mécanique. J'ai pensé à l'utilisation d'un laser. Le rayon viendrait sur la membrane et la ferait éclater en la chauffant. Je précise que la cellophane est le film plastique qui sert d'emballage pour les CD par exemple, à ne pas confondre avec le film alimentaire. La cellophane est un matériau fragile (peu ductile), c'est à dire qu'il a plus tendance à casser qu'à se déformer. De plus la membrane devra bel et bien éclater et pas crever c'est dire qu'il faut la casser et pas la percer.

    Début de réflexion
    Est ce que le cellophane va absorber l'énergie du laser, ou va t'il simplement traverser?
    En supposant que cette énergie soit effectivement absorbée, je pense qu'en utilisant un laser suffisamment puissant on devrait arriver à chauffer la membrane. Mais en chauffant ses propriétés mécanique vont être modifier (comportement plus ductile, risque d'être percer).

    Contrainte coût
    Qualitativement je pense que la puissance nécessaire est suffisamment importante pour que le coût du laser soit relativement élevé. Ce qui implique que je n'aurais pas droit à l'erreur une fois le laser choisit cela devra fonctionner. Pas question d'en acheter plusieurs pour faire des essais.

    Questions
    1 - Voyez vous d'autres solutions que le laser qui respecteraient le cahier des charges?
    2 - Pensez vous que ceci est réalisable au moyen d'un laser? (Expliquer)
    3 - Pourriez vous me donner des indications sur la méthode à suivre pour déterminer la faisabilité de cela ou des adresses ou chercher?

    Toutes les suggestions sont les bienvenues

    Merci pour vos réponses.

    -----

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  3. #2
    Jeanpaul

    Re : Eclater une membrane de cellophane par laser

    Il serait intéressant de savoir pourquoi il ne doit pas y avoir de contact avec la cellophane, ça éviterait de proposer des solutions chères inutilement. Est-ce pour réaliser une rupture de forme précise ?

  4. #3
    obi76
    Modérateur*

    Re : Eclater une membrane de cellophane par laser

    En tous cas c'est pas pour un tube à choc avec de la cellophane comme diaphragme ^^

  5. #4
    del_sol

    Re : Eclater une membrane de cellophane par laser

    Suite à vos réponse quelques précisions.

    Il s'agit en effet de membranes pour un tube à choc. C'est un systeme utilisé en métrologie, pour l'étalonage de capteur de pression.

    Il ne faut pas toucher la membrane car cela créé des parasites indésirables en pression lors de la mesure. En effet, en utilisant un moyen mécanique (une tige venant perforée la membrane par exemple) on a observée une différence de résultats par rapport à un éclatement naturel (pression trop élevée). Il y a un leger déplacement de la membrane avant éclatement, cela crée une premiere onde de pression dans le tube qui précede l'onde de choc due à l'éclatement. La premiere onde est un parasite.

    J'ai également un peu plus réfléchit au probleme.
    Je pense qu'il faut répondre à deux questions :

    1 - Le rayon va t'il chauffer la membrane?
    Quelle proportion va traverser, être absorbée par le materiau, être réfléchie. Je n'ai pas de bases en optique physique. Quelqu'un pourrait il m'aider pour ceci?

    2 - la membrane va t-elle éclater ou bien être crevé quand on va la chauffer?
    Pour cela j'ai pensé à faire un essai :
    Faire un petit montage qui comprend uniquement une chambre et la membrane, de façon à avoir accés à la face convexe de la membrane quand elle est soumise à la pression de la chambre.
    Chauffer le centre de la membrane sur une zone de quelques mm² (section du rayon laser). On pourrait par exemple mettre en contact une résistance de faible valeur et l'alimenter avec une tension suffisament importante pour la faire griller. On pourrait ensuite observer l'éclatement ou la crevaison de la membrane.

    Qu'en pensez vous?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    obi76
    Modérateur*

    Re : Eclater une membrane de cellophane par laser

    Ben il faudrai faire une étude de l'absorption du cellophane en fonction de la longueur d'onde. En fonction de quoi on pourra te dire le préférable.
    SINON, il existe des diodes laser pulsées 40W qui permettront probablement de crever le cellophane, sans que cela ne coute un prix exorbitant...

    Cordialement

  8. #6
    Jeanpaul

    Re : Eclater une membrane de cellophane par laser

    Pour que la cellophane absorbe la lumière, il suffit de la peindre en noir, ce n'est pas le problème.

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