Une machine de fatigue ultrasonique permet de réaliser des essais de fatigue très rapidement en mettant en vibration un échantillon de matière.
Ce type de machine de fatigue joue un rôle essentiel dans le domaine de la recherche et du développement, offrant des possibilités innovantes pour tester la résistance des matériaux à des échelles de temps exceptionnellement courtes. Composées de trois éléments clés, ces machines incarnent une synergie sophistiquée qui permet des déplacements alternatifs de quelques microns d’amplitude, qui suffisent à solliciter les matériaux métalliques les plus résistants.
Les trois pilier de la machine de fatigue ultrasonique :
Générateur d’alimentation (1) : Le cœur de la machine de fatigue ultrasonique réside dans son générateur d’alimentation. Ce composant fournit un signal électrique alternatif pour alimenter le reste du système. Il est le maître orchestrateur de la performance à venir.
Convertisseur piézoélectrique (2) : Le générateur transmet son signal électrique au convertisseur piézoélectrique, une pièce fondamentale qui transforme cette énergie en une déformation alternée. Cette transformation est la clé du mouvement qui sera amplifié ultérieurement.
Ensemble de pièces mécaniques vibrantes (3) : Fixé à l’une des extrémités du convertisseur, cet ensemble de pièces mécaniques joue un rôle crucial dans l’amplification du mouvement. Il accentue la déformation alternée produite par le convertisseur.
Le résultat de la symbiose électronique-mécanique est un déplacement alternatif d’une amplitude de quelques microns au niveau de l’extrémité de la machine de fatigue. Ce déplacement, à haute fréquence, se manifeste sous la forme d’une vibration ultrasonique. Cette vibration est ensuite transmise à un échantillon, permettant ainsi le chargement en fatigue du matériau.
La clé de la mise en vibration : dimensionnement de l’échantillon
Cependant, la mise en vibration n’est pas une tâche triviale. Elle n’est possible que lorsque l’échantillon est dimensionné de manière précise. Le premier mode propre longitudinal de l’échantillon doit correspondre à la fréquence de fonctionnement de la machine. C’est une condition essentielle pour garantir une transmission efficace de l’énergie et des vibrations. Pour assurer cette correspondance, il est nécessaire de conduire le dimensionnement des pièces vibrantes et des échantillons, une expertise que nous possédons chez E-PIEZO.
