Four d'essai de fluage | Eurotherm Limited

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Pour répondre aux demandes d’applications spécifiques, les aciers et alliages sont produits dans une large variété de structures de matériaux différents. Pour évaluer si différents lots de matériau répondent aux besoins d’applications données, des échantillons peuvent subir un certain nombre d’essais destructifs et non destructifs. L’essai de fluage est une méthode d’évaluation des matériaux largement utilisée dans les marchés suivants :

Aérospatiale et automobile
Matières premières fer et acier
Matériel militaire
Services techniques généraux

L' »Essai de fluage » est effectué sur un échantillon d’alliage afin de déterminer la structure du matériau et d’évaluer ses caractéristiques de résistance aux contraintes mécaniques. Pour simplifier, un échantillon est chauffé jusqu’à une température stable dépendant du matériau, entre 300 et 1200°C. Une charge est ensuite appliquée à l’échantillon pour exercer une force longitudinale sur la structure granulaire de l’alliage. L’échantillon est conservé dans cet état pour la durée de l’essai ou jusqu’à rupture du composant. Pendant l’essai, les données sont surveillées en permanence et enregistrées pour caractériser la stabilité des températures, le chargement et l’allongement de l’échantillon.

Il est important de maintenir un contrôle strict de la température sur l’ensemble de l’échantillon avec une tolérance type pour l’uniformité de l’échantillon de 0,2 degrés centigrade. Pour y parvenir, de nombreux fours utilisent des appareils de contrôle très précis avec trois zones de chauffage. Les tests peuvent s’exécuter sur de nombreux mois voire même parfois des années. Il est donc important de concevoir des systèmes de commande capables d’accommoder les pannes de secteur et des stratégies de suspension d’exécution permettant de poursuivre les tests suite à des interruptions imprévues.

Les grands laboratoires de fluage peuvent avoir plusieurs centaines de fours et exécuter des tests d’échantillons simultanés. Les résultats des tests font partie de la piste d’audit des données pour les composants obtenus et, pour des raisons pratiques, de nombreux utilisateurs comptent sur des systèmes de commande communicants pour assurer l’automatisation du processus de gestion des données :

Entrées thermocouples isolées
Réglage aisé du point de consigne
Procédure de récupération et de reprise après coupure d’alimentation
Stabilité des procédés à long terme
Mesure du “fluage” et détection de la rupture d’échantillon
Communications numériques et solutions de gestion des données

Dans une solution multi-boucles Eurotherm type, la boucle principale contrôle la température au centre de l’échantillon avec deux boucles esclaves contrôlant les zones supérieure et inférieure. Un câblage utilisateur est utilisé pour s’assurer que le point de consigne de service pour la boucle principale est également utilisé par les boucles esclaves. La température est mesurée par des thermocouples montés sur les échantillons. Le contrôle du chauffage se fait généralement avec un relais statique.

Le fluage (ou la déformation) peut être pris dans le système de commande via une entrée analogique à partir d’un transducteur adapté ou par des communications maîtres à partir d’appareils de communication numériques.

Le système de commande peut aussi accéder à des entrées et des sorties numériques pour détecter une rupture d’échantillon et pour contrôler et surveiller le niveau des fléchissements de la charge