Amortisseurs Contrôle Ultrasons

[invite04c5e4dd]

Bonjour !

Je suis actuellement en troisième année de Licence Mécanique, Physique, Matériaux Parcours Matériaux.

J’effectue mon stage de fin de cursus au sein d'un laboratoire END, c'est-à-dire, le lieu où l’on dispense des stages de formation pour la pratique des Essais Non Destructifs (END).

Le sujet de mon stage est axé sur le contrôle par ultrasons. Le travail consiste à faire une étude approfondie sur le remplacement des amortisseurs contenus dans les sondes utilisées pour le contrôle en ondes ultrasonores. Actuellement, les sondes fabriquées se trouvent obsolètes par rapport à la technologie actuelle. Les normes sur l’environnement sont en contradiction avec les produits utilisés.

Comme vous pouvez le voir sur le fichier se trouvant en pièce jointe, le bloc amortisseur doit être dense et très absorbant. Les employés utilisent un mélange de plomb, de colle et de durcisseur.
Malheureusement, cela ne convient pas au niveau sécurité du personnel et normes environnementales.

Je suis en train de mener différents essais sur plusieurs matériaux et notamment des métaux comme le tungstène ou le molybdène mais
j'aimerais avoir des pistes supplémentaires.

J'effectue également des essais avec :
- des résines époxy chargées en métal
- des résines époxy anti usure avec une base céramique


Comme je vous l'ai dit précédemment, le bloc amortisseur réalisé en
matériau dense et très absorbant, ne peut être constitué que d'un
métal lourd ou d'un sel métallique noyé dans une résine.
De plus, le service auquel je suis affecté ne possède pas de matériel haute performance ; je vise donc une mise en oeuvre simple.

Auriez-vous une idée du métal ou d'une résine que je pourrais utiliser ?

J'espère que j'ai été assez clair : je suis en ce moment dans une impasse ...

Merci d'avance

Ben'
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Tous les métaux lourds sont considérés "toxiques". Même l'or ou le fer, qui ne le sont pas dans des circonstances "normales".
Je vois leur rôle dans l'impédance acoustique du mélange. Mais je ne vois pas ce qui assure l'absorption du son. Je ne savais pas que les résines étaient absorbantes. On fait actuellement des matériaux viscoélastiques. Vous êtes-vous intéressé?

On trouve dans le web des brevets pour des dispositifs avec "atténuation active". Avez-vous regardé?
Au revoir.

[phuphus]

Bonjour Benjiz76,

le schéma que tu mets en PJ est assez confus... Rappel de quelques termes :

NRJ incidente = NRJ réfléchie + NRJ absorbée

NRJ absorbée = NRJ dissipée + NRJ transmise

Dans ton cas, je suppose qu'il faut un matériau dissipant et non absorbant... Car il ne faut pas oublier que le meilleur absorbant acoustique est l'air, puisqu'il transmet tout.

Dans le boîtier, quel est exactement le rôle de la masse importante du bloc amortisseur ? Est-ce pour contrôler la lame piezo et s'assurer que le boîtier ne vas pas vibrer ?

Si c'est bien cela, tu peux t'inspirer de certains caissons de basse pros, dans lesquels 2 HPs de grave sont placés "cul-à-cul" pour éviter les déplacements / vibrations du caisson. En plaçant une deuxième lame piezo au cul de la première, mais retournée, tu limites les mouvements du boîtier. Ne reste ensuite que la dissipation. Si la fréquence utilisée est unique, cela devient simple : une mousse avec des alvéoles bien dimensionnées ou bien un résonateur de Helmholtz amorti doivent faire le boulot. J'ai peut-être une vision naïve de la chose mais le problème ne me semble pas bien complexe...

Quant aux matériaux visco-élastiques, l'epoxy en est déjà un. Le boîtier travaille-t-il à température constante ?

[obi76]

Bonjour Benjiz,

juste par curiosité : Licence MPM ? Université de Rouen ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite04c5e4dd]

Bonjour phuphus,

Je n'ai aucunes notions d'acoustique : je me focalise surtout sur l'aspect pratique des matériaux à utiliser. En effet, ces derniers doivent être d'un coût moindre et d'une mise en oeuvre facile.
Les essais avec une résine epoxy se révèlent prometteurs.

Le rôle de la masse importante du bloc amortisseur provient du fait que les anciens amortisseurs étaient faits en plomb donc très lourds.
Les nouveaux essais avec la résine me donne des amortisseurs très légers : le résultat est encore meilleur. Il n'y a donc pas, je pense, de corrélation entre le poids et l'amortissement.

J'utilise des moules en plexiglas afin de couler les différents matériaux mélangés pour obtenir l'amortisseur à la dimension idéale. Reste ensuite une étape d'usinage afin d'effectuer l'empreinte du piezo. Je pense que la mousse avec des alvéoles serait complexe à mettre en oeuvre sachant que le piezo doit être collé à l'amortisseur.

Le boîtier travaille à 20°C +/- 5°C en laboratoire. Lors des interventions sur le terrain, il est soumis à des variations plus importantes.

J'ai également effectué des essais avec de la résine epoxy chargée en tungstène ... les résultats sont quasi identiques à la résine seule.

@ obi76 : Oui exact ! Tu y travailles ?

[obi76]

@ obi76 : Oui exact ! Tu y travailles ?

Oui jusqu'en septembre (théoriquement)