TREMPLIN - #04 - LE MAGAZINE DE L’INGÉNIEUR ISAE-Supméca - 18

ZOOM sur la machine de
fatigue des assemblages
collés
MERCI À MURIEL QUILLIEN (P1991) ENSEIGNANTE-CHERCHEUSE ET TONY DA SILVA (P2001) ENSEIGNANTCHERCHEUR
À L'ISAE-SUPMÉCA POUR CETTE PRÉSENTATION DE LA MACHINE DE FATIGUE DES ASSEMBLAGES
COLLÉS DE L'ÉQUIPE TRIBOLOGIE ET MATÉRIAUX DU LABORATOIRE QUARTZ.
Pour rappel, la tribologie est la science qui étudie les phénomènes susceptibles de se produire entre
deux surfaces en contact, immobiles ou en mouvement, en environnement lubrifié ou non. Parmi ces
phénomènes on peut citer l'usure et les frottements.
HISTORIQUE
LE FONCTIONNEMENT
La machine de fatigue des assemblages collés, qu'on
nommera MFAC par la suite, a été opérationnelle fin
2015.
Elle a été conçue dans le cadre d'une thèse1
CIFRE2
lancée par Airbus Helicopters. Celle-ci, qui a duré de
2014 à 2017, portait sur le collage des bords d'attaque
des pales d'hélicoptère. La problématique était de
savoir à partir de quelle taille un défaut de collage
devenait une critique.
La MFAC est le résultat d'une conception, fruit de la
collaboration du laboratoire Quartz et d'Airbus. Pour
la fabrication, Airbus s'est occupé de l'usinage des
pièces en PTFE, tandis que le laboratoire achetait
aux Etats-Unis le vérin. Le pôle instrumentation a
réussi à mettre en place les programmes de pilotage
et d'acquisition de la machine. Un défi complexe
car il n'avait à sa disposition que les consignes livrées
avec le vérin ; mais cela en valait la peine puisque
cela a permis d'économiser l'achat d'une centrale
de pilotage et d'un logiciel très couteux.
Les éléments de la MFAC sont les suivants :
* Une table (marbre) qui sert de support
* Un vérin qui va transmettre le mouvement
* Une alimentation électrique et un boîtier de
commande relié à l'ordinateu
* Ce dernier a comme interface le logiciel
Labview
* Des capteurs d'efforts et de déplacement
En plus de cela, on peut raccorder une enceinte
thermique mobile afin d'ajouter des paramètres de
température et d'humidité à l'étude de l'échantillon.
Elle permet d'avoir des températures de - 80°C à
180°C et un taux d'humidité de 10% à 98%. Pour cela
il suffit de brancher des tuyaux qui relient la MFAC
et l'enceinte thermique. Il y a un couvercle sur la
machine qui, une fois fermé, permet de faire circuler
de l'air autour de l'échantillon.
Pour que les résultats puissent être analysés les
éprouvettes sont toujours normalisées. Pour fabriquer
une éprouvette on colle deux substrats l'un à l'autre
et on laisse une partie initiale non collée pour le
maintien de l'échantillon et l'amorce de la rupture.
PRINCIPE
1. Le doctorant qui a effectué cette thèse est Georges Zambelis qui travaille actuellement chez Safran. Il a animé le 19 juin 2023 une conférence
du groupe Aérospacial de Supméca Alumni intitulée « Safran composite ».
2. Convention Industrielle de Formation pour la Recherche : dispositif qui subventionne les entreprises qui embauchent des doctorants créant
ainsi une collaboration de recherche entre elles et le laboratoire public du doctorant.
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