Système Expert en Morphologie : Application à lUHP Laboratoire Roberval, Unité de Recherche.

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1 www.umr6253roberval.fr, philippe.revel@utc.frwww.umr6253roberval.fr Système Expert en Morphologie : Application à lUHP Laboratoire Roberval, Unité de Recherche en Mécanique, Acoustique et Matériaux UMR 6253 UTC-CNRS Objectif : Dans le domaine de la caractérisation morphologique des surfaces, il existe une multitude de paramètres détat de surface. Mais le concepteur, lorsquil veut écrire ses spécifications produits, ne sait pas réellement comment choisir le ou les paramètres optimum relativement à une fonction attendue liée à la qualité de surface (résistance à lusure, adhésion, frottement, usinabilité, biocompatibilité, aspect esthétique, brillance, propriété optique de réflexion,…). Perspectives : Etendre notre méthodologie aux surfaces tridimensionnelles (projet région foncrug3D). Relation entre la nature du matériau et la rugosité de surface en usinage par outil diamant monocristallin Le Rk (amplitude centrale de la rugosité calculée par la norme ISO XXX) permet de différencier la nature du matériaux à léchelle nanométrique La réponse du matériau à la coupe est concentré sur les pics de rugosité les plus massifs: laluminium pur, homogène et neutre vis-à-vis du diamant, permet une rectification de haute qualité. Usinage de Haute Précision Choisir lappareil de mesure le plus performant pour mesurer correctement la surface rugueuse Profils obtenus par AFM (a) et Microscopie Interferométrique (b) sur un réseau de 200nm de hauteur (λ/4~150nm). On note la présence de pics anormaux sur la mesure interferométrique. Linterférométrie monochromatique est capable de mesurer sans ambiguïté seulement des surfaces pour des variations de marche inférieure à λ/4 Métrologie Relation entre la rugosité et la tenue en fatigue de contact de roulements La pente des profils permet caractériser les différents stade de lendommagement du matériaux indépendamment de la pression de contact Lécrêtage de la rugosité (abrasion) en début est suivi dune augmentation de cette dernière (endommagement de la surface de type labourage) et dune chute de la rugosité (usure uniforme) Fiabilité Relation entre la brillance et la rugosité de surface. Quel paramètre de rugosité est relié à la brillance de tôles ? Visualisation du graphe de la pertinence des paramètres de rugosité La dimension fractale permet de différentier la brillance Le Ra ne permet pas de distinguer les niveaux de brillance Analyse sensorielle + pertinent - pertinent Relation entre les propriété de frottement et la rugosité des cylindres. Mise en évidence de plusieurs échelles de pertinence en lien avec le processus dabrasion de vilebrequin Les paramètres de rugosité dépendent de la longueur dévaluation. Sous la taille des grains abrasifs, les tendances sont différentes quaux léchelles supérieures. Industries automobiles Caractériser lusure topographique des différentes zones dendommagement de têtes fémorales Il est nécessaire dutiliser deux paramètres pour différentier les zones dendommagement : la hauteur des pics (Rpm) et le Ra Lusure du polyéthylène est accélérée en présence dun troisième corps; rôle joué par des particules de ciment. Génie Médical 7.5 µm Hard 30 µm Soft 7.5 µm 30 µm 7.5 µm When Hardness wheel increases, indentatio n depth increases However, into the groove, plowing wear with soft wheel Macroscopic Microscopic