Afin de déterminer les caractéristiques géométriques et mécaniques d'éprouvettes tubulaires pour des applications en Hydroformage, une société spécialisée dans la conception de tubes laminées nous a demandé d'effectuer une campagne de mesure lors d'une série de tests sur site.
Nous avons tout naturellement choisi le système de mesure ARGUS (mesure de déformations sans contact des emboutis profonds), qui allie précision, portabilité et visualisation graphique 3D des résultats pour une identification instantanée des "zones critiques".
Processus de mesure :
Une grille de points est déposée par électro-marquage sur la pièce avant le test. Lors du processus d'hydroformage, ce réseau de point suit les mouvements de la matière et reste visible malgré les forces et les frottements mis en jeu. L'analyse de ce nouveau réseau de points mène directement à l'analyse des déformations subies. Un montage spécifique a été réalisé pour le marquage des tubes.
 |  |  |  |
| Montage spécifique pour l'électro-marquage sur structure tubulaire | Mise en oeuvre du marquage | Grille de points électro-marqués | Test d'hydroformage |
La mesure de ces centres de points se fait par photogrammétrie en utilisant une caméra numérique haute résolution. Plusieurs images sont enregistrées sous des angles variés. Puis le logiciel ARGUS calcule la position 3D des points. Ce jeu de points permet de définir la forme de l'éprouvette, forme indispensable à la projection du champ de déformation pour un réel calcul des déformations à la surface de l'objet.
Résultats :
Le logiciel ARGUS calcule la position 3D du centre de chacun des points apposés sur la structure et détermine un maillage qui lui permet ensuite de calculer le champ de déformations (orientation, quantification).
Ce champ est visualisé sous la forme d'une cartographie couleur tridimensionnelle apposée à la surface de l'objet mesuré.
La comparaison par rapport à la CLF, incluant plusieurs limites de sécurité, courbes d'iso-amincissement, choix du matériau dans la base de données,... permet un diagnostic rapide et précis des points chauds. Puis, l'interaction directe entre les points mesurés, les images acquises et toutes les données de calcul permet de les localiser à coup sûr.
La mesure et le calcul, pour chacun des tubes, sont réalisés en moins de 10 minutes.
 |  |  |
| Cartographie des déformations d'un Acier X2CrTiNb18 à 20°C vue 3D et vue à plat | Visualisation graphique d'une section | Influence de la température sur la formabilité |
Conclusion :
Cette campagne de mesure a permis de caractériser l'hydroformabilité des matériaux et de quantifier les déformations subies lors d'essais en hydroformage sur éprouvettes tubulaires.
D'autres critères ont également pu être mesurés, tels que la détection des fluctuations, des limites et points de rupture, le rapport entre pression interne et augmentation de la circonférence, la prédiction de la formabilité des structures et la vérification de la qualité de la soudure, sous différentes conditions de charge.
