Instrumentation et controle en temps reel de traitements de surface par laser avec passage a l'etat liquide

Instrumentation and real time control of liquid phase surface treatments by laser

• Auteur / Autrice : HUGUES DEROUET
• Direction : M. Drouin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le but de cette etude est l'elaboration d'un controle de la refusion locale sur une epaisseur de 0. 4 a 2. 5 mm par un faisceau laser co#2 continu (5 a 10 kw) qui transforme la fonte grise en fonte blanche, la durete passant de 300 a 800 hv. Les commandes utilisees sont la vitesse de la piece et la puissance du laser. Apres analyse, le vecteur de sortie a ete reduit a la profondeur du cordon. Un capteur de celle-ci a ete recherche. Une chaine complete d'acquisition et de traitement des donnees a ainsi ete elabore, notamment pour extraire les cycles thermiques et les dimensions du bain depuis les images thermiques du bain (fournies par des cameras ccd). La profondeur moyenne est finalement estimee en temps reel a frequence video a partir de la surface du bain. En outre, on a observe des irregularites sur le cordon dues aux mouvements de convection qui se deplacent chaotiquement dans la cavite formee par le bain fondu (notamment cycles pseudo periodiques entre 1 et 2 hz). Ensuite, l'etude dynamique du processus a permis de construire un controleur pid numerique qui regule la surface ou la profondeur de la zone fondue. A partir de cette application, une extension a d'autres procedes par laser incluant un passage a l'etat liquide peut etre envisagee (soudage, alliage de surface)