Traitements de surface mécaniques
Renforcement et mise en précontrainte de matériaux métalliques
Les exigences de performance ne cessent d’augmenter, ce qui requiert une maîtrise accrue des procédés spéciaux comme le grenaillage. Par ailleurs, l’introduction de nouvelles nuances d’alliages métalliques nécessite d’adapter les procédés de traitements de surface associés.
L’IRT M2P assure la montée en maturité des procédés via la compréhension du renforcement et de l’endommagement, la prédiction des contraintes résiduelles par la simulation numérique, et l’optimisation des paramètres procédés (conditions de grenaillage et des médias utilisés).
Pour une maîtrise et une compréhension renforcée du procédé de grenaillage, l’IRT M2P met à disposition des services de qualité pour optimiser les paramètres procédés et améliorer la durée de vie en fatigue des composants utilisés dans l’aéronautique, l’automobile, le naval, et bien d’autres domaines d’activités.
Expertises & Services
Renforcement de surface par traitements mécaniques
- Accès à des plateformes modulables et instrumentées (grenaillage classique ou par choc laser)
- Support au développement d’un nouveau média
- Développement/optimisation de traitements
- Accompagnement au déploiement du grenaillage de précontrainte sur installation industrielle
- Optimisation des paramètres de grenaillage en fonction des applications visées
- Mise à disposition de l’ensemble des paramètres procédé
- Intégration du grenaillage dans une gamme de traitements
- Programmation des trajectoires robot hors ligne et évaluation des zones de recouvrement
Contrôle du procédé de grenaillage de précontrainte
- Procédé encadré suivant les normes aéronautique et automobile en vigueur
- Evaluation précise de l’intensité Almen et du recouvrement
- Mesure de débits et pressions
- Mesure de vitesse du média par Shotmeter®
Modélisation & Simulation du grenaillage de précontrainte
- Simulation du procédé par modèles multibilles : vitesse de projection, angle d’incidence, taille de la bille, taux de recouvrement, caractéristiques des matériaux
- Génération de modèles et étude paramétrique
- Prédiction de l’évolution des contraintes résiduelles en service
- Prise en compte du grenaillage dans le dimensionnement des pièces
Analyses & Caractérisation
- Intégrité de surface
- Analyses de contraintes résiduelles
- Tests mécaniques
- Profil de microdureté
Technologies
Grenaillage de précontrainte par :
Buses : grenaillage précis et parfaitement maîtrisé, traitement de zones difficilement accessibles sur pièces de géométries complexes
Turbines : fortes intensités pour des applications de grandes séries ne nécessitant pas une maîtrise précise de la zone à grenailler
Perche pour alésage : Outil de projection pour la mise en précontrainte de l’intérieur d’alésage (intérieur d’arbre de turbine, etc.)
Compactage de revêtements organiques
Laser Shock Peening :
Pas de pollution liée à la grenaille (grenaillage in situ)
Absence de contamination de surface car pas de média (suppression de l’étape de post-traitement)
Profil de contraintes résiduelles plus profond et plus intense
Localisation précise de la mise en compression
Deux modes de transport du faisceau laser:
- Fibre optique
- Aérien
Equipements @M2P
Plateforme de grenaillage
Deux cabines de grenaillage
Robot 6 axes
Diamètre de buses : 4, 10 et 20 mm
Perche pour alésage : 1800 mm
Table rotative pour pièce de révolution
Tri de la grenaille en fonctionnement par séparateur magnétique et tamisage
Large choix de grenailles : billes d’acier coulé, fil coupé rodé, billes céramiques
Monitoring:
- Vitesse du média (Shotmeter®)
- Trajectoires robot assistées par ordinateur
- Pression et débits
Plateforme de Laser Shock Peening fibré
Robot 6 axes
Faisceau laser : 1J à 1064 nm
Pulses : 5 à 20 ns
Confinement à l’eau, ou autre média
Fibre optique de 5 m de longueur
Contrôle continu de l’état de la fibre optique
Applications
Optimisation des conditions de grenaillage sur alliages de titane par la méthode du plan d’expérience. L’objectif étant d’améliorer la tenue en fatigue du titane en tenant compte du ratio contraintes résiduelles et état de surface
Evaluation des mécanismes mis en jeu durant la mise en précontrainte d’aciers maraging, optimisation de la gamme de fabrication et des conditions de grenaillage
Utilisation du procédé de laser shock peening dans la maintenance et la réparation de pièces sans démontage
Prédiction des profils de contraintes résiduelles de grenaillage par la simulation numérique
Types de pièces traitées : Engrenages, ressorts, roues et tiges de train d’atterrissage, disques de turbines, aubes, cordons de soudure, etc.
