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Moyens matériels disponibles sur le site albigeois de l'Institut Clément Ader (ICA-Albi)

(mise à jour : mai 2011)

Un ensemble de laboratoires permet au CROMeP de mener à bien les activités de recherche en cours, ainsi que celles de Contribution au Développement Economique. Leur équipement est mis en place ou complété, en fonction des besoins actuels et prévisibles à terme.

Laboratoire de préparation métallographique.

La préparation des échantillons conditionne la qualité des observations faites.

  • Découpe
  • Enrobage
  • Polissage
  • Attaque d'échantillons de toutes natures de matériaux

Laboratoire de microscopie optique.

Ce laboratoire est équipé d'équipements de microscopie optique complémentaires :

  • 2 binoculaires
  • 1 microscope optique inversé

Ils permettent des observations dans une large gamme de grandissements (x1 à x1000) tant sur des sections polies (pour des analyses métallographiques) que sur des faciès de rupture (pour des analyses de défaillance).

Ces équipements sont dotés de caméras CCD couleur numériques permettant l'acquisition des images observées.

Le laboratoire est également doté de 2 postes de traitement d'images hébergeant les logiciels Aphelion et Visilog. Ils permettent l'analyse quantitative des micrographies acquises au moyen des microscopes optiques ou du M.E.B. (répartition de phases, taux de porosité, réseaux de fissuration...).

Laboratoire de microscopie électronique à balayage (MEB).

Ce laboratoire est équipé des équipements complémentaires suivants :

  • 1 microscope conventionnel (MEB Philips XL30) à canon W thermo- électronique, équipé d'un détecteur d'électrons secondaires, d'un détecteur d'électrons rétro-diffusés et d'un détecteur EDS (EDAX DX4)
  • 1 microscope environnemental (MEBE FEI-ESEM-FEG-XL30) à canon à émission de champ de type FEG, d'un détecteur d'électrons secondaires, de détecteurs d'électrons secondaires gazeux, d'un détecteur d'électrons rétro-diffusés et d'un détecteur EDS (EDAX), d'une platine Peltier, de platines chauffantes permettant des observations jusqu'à 1500°C. La nature du gaz introduit dans la chambre peut être modifiée (air, vapeur d'eau, argon, azote, ...)
  • un métalliseur à l'or
  • deux métalliseurs au carbone
  • une platine d'essais micromécaniques sous MEB

Ces microscopes permettent des observations dans de larges gammes de grandissements (jusqu'à x400000), de pressions (jusqu'à une pression maximale de 10 Torr) et de températures (de -10°C à 1500°C). Les détecteurs EDS permettent de coupler des approches analytiques aux approches d'imageries. L'identification des éléments chimiques présents au niveau du point d'impact avec le faisceau peut être réalisée soit globalement (sur une zone) soit localement (en un point).

Ces microscopes numériques permettent l'acquisition et le stockage des images observées.

Laboratoire de caractérisation des matériaux et des surfaces.

Ce laboratoire permet de caractériser les matériaux et d'étudier leur surface, d'un point de vue micrographique et micromécanique.

  • rugosimètre par microscopie confocale à champ étendu (en lumière blanche) : mesure sans contact (ALTISURF)
  • rugosimètre à palpeur mécanique (HOMMEL)
  • diffractomètre de rayons X (Θ/2Θ) pour poudres (analyse de phases)
  • diffractomètre de rayons X (Θ/Θ) pour échantillons massifs ou poudres (analyse de phases, mesures en températures jusqu'à 1200°C, incidences rasantes, mesures de textures, de réflectométrie, de contraintes résiduelles)
  • système de mesure de contraintes résiduelles par diffaction de rayons X (SETX) équipé de tubes chrome, cuivre ou manganèse - Mesure possible sur aciers, bases titane, bases nickel, alliages d'aluminium, de cuivre...
  • dilatomètre (de l'ambiante à 1600°C) sous air ou atmosphère contrôlée
  • micro-duromètre (mesures de dureté)

Laboratoire de tribologie.

Les moyens d'essais tribologiques développés au laboratoire de tribologie ont pour objectifs d'étudier les mécanismes de dégradation des interfaces et des surfaces de matériaux en contact sous différentes sollicitations de frottement.

  • tribomètre pion sur disque haute température
  • tribomètre pion sur disque grande vitesse
  • tribomètre anneau sur disque forte charge
  • pilote d'usure MEFISTO : Moyen d'Etudes du Frottement et des Interactions de Surfaces Tôle-Outil

Laboratoire d'essais mécaniques.

Ces moyens d'essais sont destinés à la génération des données mécaniques qui font défaut sur des matériaux structuraux avec l'un ou plusieurs de ces 3 objectifs finaux :

  • alimenter et valider les lois de comportement et d'endommagement proposées au CROMeP ou dans la littérature
  • comprendre les mécanismes microstructuraux qui conduisent à la rupture
  • proposer des voies d'amélioration de la tenue en service et les valider par des tests spécifiques

Principaux moyens :

Laboratoire Polymères et procédés pour emballages plastiques.

Ce laboratoire est doté de moyens de mesure pour la mise en oeuvre et la caractérisation des polymères ainsi que de pilotes à l'échelle du laboratoire.

Laboratoire Procédés et Caractérisation Composites.

Ce laboratoire dispose de moyens de caractérisation et moyens pilotes de mise en oeuvre (à une échelle semi-industrielle ) de matériaux composites à matrice organique.

  • système injection/infusion (RTM/LRI) Isojet piloté en débit et pression
  • outillage d'injection de plaques RTM, calibrable en épaisseur
  • salle confinée avec table de drapage et congélateur
  • étuve de polymérisation de 4m3 capable d'une température maximale de 450°C
  • enceinte thermique (-50°C, 350°C) pour essais mécaniques (statiques et fatigue)
  • DMA (Analyseur Dynamique Mécanique) - flexion, cisaillement, traction (-100°C, +600°C)
  • table d'infusion pour plaques composites avec plateau chauffant (1er semestre 2008)
  • pilote de mesure de perméabilité de texture par méthodes optiques (1er semestre 2008)
  • rhéomètre en cisaillement
  • DSC (calorimétrie différentielle à balayage)

Laboratoire de mesures optiques dimensionnelles et thermiques.

Ce laboratoire est doté de moyens pour le contrôle des matériaux, des structures, des procédés et des outillages (contrôle dimensionnel, mesures thermiques en service) de manière non intrusive.

Mesure de champs cinématiques (contraintes, déplacements, déformations) :

  • plusieurs systèmes de vision stéréoscopique (2 caméras) pour la mesure 3D de formes ou de déplacements/déformations (caméras Hamamatsu, Retiga, AVT, panel d'objectifs,...)
  • banc multi-caméras (4 ou 5 caméras) pour la mesure de formes sur pièces de grande taille
  • 2 caméras rapides (Photron SA3) permettant l'acquisition de 3000 images/s en pleine résolution (1000x1000)
  • logiciels d'acquisition d'images (Hiris®, Streampix 3® et Streampix 4®, Vic-Snap®)
  • logiciels d'acquisition d'images stéréoscopiques (Vic-Snap®, NI-IMAQ/stéréo®)
  • logiciels de calibrage d'une caméra (Visiocore, Vic-3D®)
  • logiciel de correction de distorsion d'images (Visiocore)
  • logiciels de calibrage d'un système de vision stéréoscopique (Visiocore, Vic-3D®)
  • logiciels de corrélation d'images (Visiocore, Vic-2D®, Vic-3D®)
  • logiciel de génération d'images de mouchetis synthétique (Visiocore/Texgen)
  • logiciel de mesures 3D par vidéogrammétrie (Visiocore)
  • logiciel Geomagic, Imageware® pour la reconstruction de surface à partir de nuages de points 3D

  • polariseurs/analyseurs pour la visualisation de contraintes par photo-élasticimétrie
  • système de mesure de températures/déformations par Fibres Optiques à Réseaux de Bragg  (source laser accordable Tunic, mesureur de puissance Rifocs, soudeuse à fibre optique, connecteurs,...)

Mesure de champs de températures et de grandeurs thermiques :

  • caméra IR bande III Agema 880 LW 8-12 µm + système d'acquisition d'images IR 12 bits temps réel (Addelie)
  • caméra IR Agema 782 SW 3-5 µm + filtres bande étroites 3.6, 3.9 et 4.3 µm
  • mini caméra IR indigo A10 8-12 µm
  • pyromètre 8-12 µm + pyromètre HT - bande 1.4-1.8 µm
  • thermopile 0.5-26 µm
  • 3 corps noirs d'étalonnage gamme : 50-550°C, 200-1200 et 500-1500°C. Un bain et une plaque thermostatés
  • banc d'étalonnage radiométrique de caméras
  • 2 bancs optiques (mouvements en x, y, z)
  • spectromètre Vis-PIR à barrette CCD et réseau de diffraction
  • sphère intégrante
  • banc de mesure d'émissivités (en cours de développement) multi-matériaux- gamme 50-1500°C
  • banc d'étalonnage et de mesure de directivité pour lampes IR
  • logiciel I-Thermic (développé au laboratoire) pour la mesure de champs de températures par caméra CCD dans le proche IR

  • système de mesure de températures/déformations par Fibres Optiques à Réseaux de Bragg (source laser accordable Tunic, mesureur de puissance Rifocs, soudeuse à fibre optique, connecteurs,...)

Laboratoire de traitement thermique et oxydation.

  • fours de vieillissement sous vide ou atmosphère contrôlée (jusqu'à 1300°C)
  • système d'analyse thermogravimétrique (ATG) sous vide ou atmosphère et humidité contrôlées (jusqu'à 1600°C)
  • four de traitement thermique (jusqu'à 1350°C) sous atmosphères neutre, réductrice ou vide, trempe au gaz (0-5 bars), équipé d'un système de mesure de déformations pendant la trempe. Traitements thermochimiques de carburation basse pression.
  • four de fluage (jusqu'à 800°C) sous atmosphère contrôlée (oxydante, neutre ou réductrice) ou sous vide
  • banc d'essais de corrosion haute température (jusqu'à 1200°C) sous atmosphère et humidité contrôlées (reconstitution d'atmosphères industrielles)
  • pilote EVE / banc d'oxydation cyclique sous gradient thermique pour l'Étude Vidéométrique in situ de l'Écaillage

Laboratoire de mise en oeuvre de bétons réfractaires.

  • malaxeur de laboratoire (capacité 3 litres)
  • malaxeur de laboratoire (capacité 10, 20 et 40 litres)
  • malaxeur industriel (capacité 75 litres)(*)
  • table vibrante régulée en fréquence (500x500 mm2)
  • table vibrante à masselottes réglables (2000x1000 mm2) (*)
  • moules de coulage
  • étuve régulée jusqu'à 220°C (550x500x350 mm3)
  • étuve régulée jusqu'à 450°C (4m3)
  • un exemple de réalisation : insert de formage pour le procédé SPF TA6V (*)
(*) matériel et réalisations de la société Aurock.

Plateforme de logiciels pour le calcul scientifique.

Ces moyens de modélisation numériques sont nécessaires à l'estimation des sollicitations mécaniques et thermiques des outillages en service.

  • Logiciels de CAO :
    • IDEAS NX series m5
    • CATIA V5 R16
  • Logiciels de calculs par Éléments Finis :
    • Logiciels généralistes :
      • ABAQUS 6.7
      • ZABA et ZEBULON 8.4
    • Logiciels métiers :
      • Mise en forme : Forge2005® (2D et 3D)
      • Plasturgie : Moldflow®, REM 3D v3.1
      • Injection sous renfort : PAM-RTM
      • Traitements thermiques : Forge2005®
      • Fonderie/Solidification : PAM-CAST®

Autres pilotes.

Last modified: 08/03/2011 04:20 PM