Le laboratoire annécien des Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique (SYMME) de l’Université Savoie Mont Blanc se dote d’un dispositif de mesure extrêmement performant : un tomographe, financé dans le cadre du contrat de plan État-région (CPER).
Derrière ce terme « tomographie », peu connu du grand public, se cache un outil scientifique permettant d’observer sans contact le cœur de la matière en fournissant, tous les 4 μm³, une information proche de la densité du matériau. « Tous les 4 μm³ », c’est à dire plus de 15 millions de points de mesure par mm³ !
Comme pour une radio classique, cette technique, dite non destructive, est basée sur l’absorption de rayons X. Lors d’une analyse, plusieurs centaines de radiographies de l’objet sont réalisées. L’interaction du faisceau avec la matière est analysée afin d’obtenir une information locale d’absorptivité. Cette donnée physique est fortement reliée à la densité des matériaux traversés.
Le tomographe du laboratoire SYMME (EasyTom XL de la société RXSolution) d’une hauteur de 2,370 mètres pour une hauteur de porte de bâtiment de 2,375 mètres (!) pèse environ 4,5 tonnes. La chambre de mesure présente un volume relativement important, proche du m³, permettant l’inspection de pièces ou de dispositifs d’essais volumineux.
Ces analyses tomographiques présentent un intérêt scientifique et industriel certain. Elles permettent par exemple de localiser avec grande précision des défauts voire des vides présents dans un objet, de vérifier les caractéristiques dimensionnelles d’assemblages mécaniques complexes, d’observer des déplacements de matière au cours du temps, etc. Les applications peuvent concerner des domaines extrêmement variés tels que la caractérisation de roches, d’objets archéologiques mais également le domaine du vivant, etc.
Au sein du laboratoire SYMME, de très nombreuses applications ont dès à présent fait l’objet d’analyses tomographiques dont certaines sont reprises ci-dessous :
- Analyse du comportement d’implants chirurgicaux au sein d’un os fracturé (humérus) et consolidé par un implant : position de l’implant, position des vis, observation des fissures, etc. ;
- Identification et localisation de micros défauts dans une pièce de titane obtenue par prototypage métal. Volume analysé : environ 3 cm³, dimension des plus gros défauts identifiés : 0,08 mm ;
- Observation des zones de porosités au sein d’un matériau composite réalisé à base de fibres végétales ;
- Analyse de défauts géométriques de pièces assemblées par vis et cônes ;
- Observation de structures enchevêtrées, rupture de brins.
À propos du SYMME
Les activités du laboratoire SYMME concernent le domaine des systèmes mécatroniques, et plus particulièrement des actions de recherche sur les matériaux, structures et instrumentation intelligents. Ses applications sont en grande partie tournées vers l’innovation et l’organisation industrielle, les technologies de santé et les dispositifs de récupération d’énergie
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Contact : Pierre Vacher, professeur des universités à l’IUT Annecy et chercheur au laboratoire SYMME