Réalisation et caractérisation d'un capteur constitué de matériaux intelligents aluminium-fibre optique

Abstract

Les matériaux composites à matrice organique constituent grâce à leur nature hétérogène et par leurs techniques de fabrication (empilement de plis) une base tout à fait adaptée à la réalisation de matériaux « sensibles » permettant l’intégration de capteurs (ou d’actionneurs). Dans le cas de ce travail, nous avons montré qu’il est envisageable de réaliser des systèmes matériaux avec capteur intégré dans le cas d’alliages métalliques. Dans ce contexte, l’entreprise ALCAN veut étudier la faisabilité d’une structure intelligente constituée par l’association d’un alliage d’aluminium (AA6056) et une fibre optique pour une réalisation industrielle. Le capteur de fibre optique retenue est une fibre multimode (forte intensité lumineuse) à cœur et gaine en silice fondue. Le choix de cette fibre est sa simplicité, son coût et sa tenue en température. A travers les résultats obtenus, les enseignements tirés montrent qu’il est possible d’obtenir des structures intelligentes constituées par l’association d’alliages d’aluminium (al-si) et la fibre optique, à travers la lecture de l’intensité du faisceau lumineux. Elle s’est déroulée en quatre étapes: La première étape est consacrée à la fabrication des composites mono filamentaires. Les échantillons sont réalisés par compression de deux plaques d’alliages d’aluminium entre lesquelles la fibre optique a été positionnée à deux températures 400°C et 475°C à l’aide de la machine de compression SERVOTEST, au niveau de la société ALCAN. Deux types de plaques d’aluminium ont été utilisées: plaque avec et sans rainure. La seconde étape est consacrée à la caractérisation expérimentale des éprouvettes par radiographie et mesure de la puissance lumineuse. La troisième étape des essais consiste à soumettre les éprouvettes une à une à un test de compression dans le but de mettre en évidence l’influence d’une sollicitation mécanique sur la puissance lumineuse transmise. La quatrième étape consiste en la caractérisation de l’interface par pull out, par micro indentation et par analyse MEB sur la section de l’éprouvette polie d’une épaisseur de 1 mm.