Contrôle sans contact de la géométrie en 3D des alésages
Lauréat du Trophée Industrie dans la catégorie Environnement de la machine, le système BoreCONTROL mesure en quelques secondes des trous et alésages d'un diamètre de 4 à 25 mm, aussi bien des pièces en aluminium, titane, acier inoxydable poli miroir qu’en fibre de carbone, avec une précision de l’ordre de 1 µm.
Destiné au contrôle en ligne des alésages et à la détection des délaminages, le système de mesure de géométrie et de défaut de forme des alésages BoreCONTROL de Micro-Epsilon Inspection se compose d’une tête de mesure en acier inoxydable avec mécanique intégrée, d’un cône de fixation du capteur sur la broche d’un capteur de mesure confocale et de deux contrôleurs.
Grâce à sa miniaturisation (3,4 mm de diamètre), le système être utilisé pour les alésages de 4,0 mm à 25 mm de diamètre et de 45 mm de profondeur dans tous types de surface (aluminium, titane ou acier inoxydable poli miroir et même les composites à base de fibres carbone) : il est introduit dans le trou et effectue une spirale descendante en mesurant radialement les distances entre son axe et la paroi intérieure de l'alésage à raison de 2000 mesures/sec. Le contrôle s'effectue en l'espace de quelques secondes avec une précision de l'ordre de 1 µm (les vitesses d’acquisition atteignent jusqu’à 2 kHz dans le titane ou de l’aluminium mais sont limitées à 400Hz dans le composite).
L'adaptation à différents diamètres de trous
BoreCONTROL se présente sous la forme d’un capteur sans contact miniature confocal à lumière blanche mis en rotation continue à grande vitesse (jusqu’à 3 000 t/min) par un petit moteur électrique. La lumière blanche (lampe halogène, diode ou lampe au xénon) est concentrée non par des lentilles mais par des fibres de verre (technologie brevetée) encastrées dans un cylindre en titane. Le spot de lumière (25 µm de diamètre) est renvoyé à 90° par un miroir miniature mis en rotation par un moteur pas à pas (2 048 pas/tour), le capteur peut contrôler les diamètres, défauts de forme (ovalisation, défaut local) et défauts de cylindricité (conicité, perpendicularité, rectitude...) des alésages. Des paliers à roulement à billes à contacts obliques garantissent la stabilité et la précision nécessaires (résolution de 0,2 µm et linéarité de 2 µm pour un alésage de 4 mm). Une fixation par cône permet un changement de capteur pour s’adapter à différents diamètres de trous, un seul capteur ne pouvant pas couvrir l’intégralité des diamètres.
Tout comme les systèmes standard linéaires, la technique de mesure confocale se prête de manière idéale à la mesure de nombreuses surfaces. Le système ne nécessitant aucun point de référence durant la mesure, il permet également de détecter les arêtes et les différences de niveau. Les développements opérés par Micro-Epsilon autorisent même la mesure des trous alésés dans les pièces en fibre de carbone et la détection des délaminages. La mesure des fraisurages est aussi possible dans la mesure où le diamètre n’excède pas la portée du capteur et où l’angle d’incidence du faisceau du capteur n’est pas trop ouvert (notamment sur les surfaces absorbantes comme le carbone).
Marc CHABREUIL
