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1 LE SONA AR Vol. 1, no 1 Janvier Dans ce numéro Qui a découvert les ultrasons? Classification des ultrasons Nettoyage par ultrasons 3 Jauge d'épaisseur Surveillance d'équipements Usinage par ultrasons Machines à coudre 5 5 Musilab Inc. À propos de ce Bulletin À TOUS LES UTILISATEURSS DES TECHNOLOGIES DU SON, LE MOT DU DG L'ÉQUIPE DE MUSILAB EST FIÈRE DE VOUS PRÉSENTER LE PREMIER NUMÉRO DE SON BULLETIN LE SONAR SPÉCIALEMENT DÉDIÉ À UNE UTILISATION PLUS LARGE DES TECHNOLOGIES DU SON DANS L'INDUSTRIE DE LA FABRICATION. PLUSIEURS DE CES TECHNOLOGIES SONT RÉCENTES. ELLES ONT ÉTÉ MISES AU POINT ET AMÉLIORÉES AU COURS DES 30 À 50 DERNIÈRES ANNÉES ET SONT MAINTENANT PLEINEMENT OPÉRATIONNELLES. Parmi les applications industrielles du son, figurent les ultrasons. Leur utilisation constitue une solution généralement plus économique, plus écologique et plus efficace que les technologies traditionnelles. Assez peu appliquées au Québec, les ultrasons sont maintenant utlisés en Europe, aux États-Unis et dans de nombreux pays ailleurs de par le monde et cela, dans plusieurs secteurs industriels: métal, plastique, agroalimentaire et même du côté de l'industrie du bois, du textile et de l'environnement. Étant moins coûteux, ils représententt un avantage concurrentiel important à une époque où plusieurs entreprises locales sont menacées par la compétition étrangère. Musilab est affilié au CÉGEP de Drummondville et a un mandat provincial d'aide aux entreprises dans leur recours aux technologies du son. Notre Centre dispose de ressources consacrées au service aux entreprises et d'une équipe de chercheurs capables de les guider dans leur processus de recherche et de développement. Une collaboration avec Musilab peut grandement faciliter l'obtention d'une aide financière de la part des instances gouvernementales québécoises et canadiennes. J'espère que ce bulletin saura vous intéresser et vous donner des solutions ou de nouvelles pistess de développement. N'hésitez pas à contacter notre service à la clientèle pour obtenir l'assistance d'un de nos experts. Marcel Boutin Directeur général Musilab. 1

2 LES DE FORTE PUISSANCE MODIFIENT LE MILIEU DANS LEQUEL ILS SE PROPAGENT QUI A DÉCOUVERT LES? CLASSIFICATION DES Il existe deux(2) catégories d ultrasons : les ultrasons de faible puissance et ceux de forte puissance. 1. Ultrasons de faible puissance : ces ultrasons ne modifient pas leur milieu de propagation mais permettent de l analyser. Voici les principales applications: - télémétrie (ex. : mesure d épaisseur, de distance, de niveau, etc.); - télédétection d objets ou d êtres vivants (ex. : sonar); - échographie d objets inertes (ex. : métal, plastique, bois, fluides, verre, nourriture, etc.); - échographie d êtres vivants (ex. : humains, animaux, plantes); - contrôle non destructif (ex. : détection de défauts ou de causes de défaillances); - mesure de débit (liquides et gaz); - mesure du % d un mélange; - détection de bactéries; - etc. C'est en 1883 que le physiologiste anglais Francis Galton invente un "sifflet à ultrasons". En soufflant dans ce sifflet, l'homme ne perçoit rien alors que les chiens réagissent! Mais c'est surtout la découverte en 1880, de la piézoélectricité, par les frères Pierre et Jacques Curie, qui a permis après 1883, de produire facilement des ultrasons et de les utiliser. En 1915, Paul Langevin, physicien français, contribue à la mise au point du sonar, appareil destiné à détecter les sous-marins en utilisant la réflexion des ondes ultrasonores, ouvrant ainsi un champ d'applications à ces vibrations inaudibles Ultrasons de forte puissance (domaine de la sonochimie) Les ultrasons sont considérés comme étant de forte puissance lorsqu ils modifient le milieu dans lequel ils se propagent, leur action dépendant directement de la nature de ce milieu. Les principales actions essentielles des ultrasons de forte puissance sont de type mécanique, thermique ou chimique. Voici les principales applications : - modification du coefficient de frottement des matériaux; - facilitation du tamisage des poudres; - décolmatage des trémies à poudre; - assemblage/soudage de matériaux thermofusibles (ex. plastique); - assemblage/soudage de métaux; - usinage; - découpe/fusion/laminage de toiles synthétique tissées ou non tissées; - Traitement/durcissement par martelage (peening) de joints de soudure et de surfaces métalliques; - nettoyage; - destruction de bactéries; - tranchage d aliments mous (pâtisserie, fromage, etc.); - mélange de substances non miscibles; - formation d émulsions et d aérosols; - action catalytique dans des réactions chimiques; - etc.. 2

3 NETTOYAGE PAR JAUGE D'ÉPAISSEUR DE REVÊTEMENT Le nettoyage par ultrasons garantit des résultats constants et un nettoyage en profondeur même dans des zones ou cavités extrêmement difficiles d'accès. Cette méthode permet de diminuer considérablement la part de produits chimiques dans les bains de nettoyage et de réduire les coûts liés au réchauffement. Au Québec, plusieurs entreprises utilisent des bains de faible capacité pour le nettoyage de petits objets, bijoux, lunettes, etc. Toutefois, il existe des cuves permettant le nettoyage d objets de grande dimension ou même de plusieurs objets à la fois. Des bains de nettoyage, d une capacité pouvant dépasser 2000 gallons, peuvent être fabriqués sur mesure. Il est aussi possible d'installer des générateurs d'ultrasons (transducteurs) dans des bains existants. Il existe un grand nombre de marques et de modèles de jauges ultrasoniques d épaisseur de revêtements. La photo ci-contre montre une jauge typique qui effectue des mesures d épaisseur non destructives de revêtements tels que peinture, vernis, enduits divers, etc., sur bois, plastique, céramique, métal, etc. Voici les caractéristiques publiées par le fabricant: - mesure de plusieurs couches dans une seule opération; - grande précision et reproductibilité; - mémorisation et documentation des valeurs de mesure; - plage de mesure : µm; ( millièmes de pouce) mémoire : jusqu à mesures.. 3

4 SURVEILLANCE D'ÉQUIPEMENTS: ANALYSEUR À USINAGE PAR Ce type d analyseur est en fait une sonde à ultrasons permettant de fournir des informations chiffrées, de les stocker et de les récupérer par la suite pour analyse. Il est utilisé pour des inspections mécaniques (engrenages, valves, etc.) ainsi que pour la détection de fuite et l inspection de réservoirs, cuves, bouilloires, tuyaux, etc. Certains appareils peuvent même détecter des défauts d origine électrique. L usinage par ultrasons permet de réaliser des pièces dans des matériaux très durs, fragiles ou friables qui ne sont pas usinables par des procédés conventionnels (verre, quartz, céramique, alliages métalliques). Le principe est le suivant : l usinage par ultrasons utilise un dispositif permettant de faire vibrer l outil (sonotrode) à une fréquence ultrasonore. Grâce à ces vibrations, des grains abrasifs très durs, en suspension dans un fluide, sont projetés sur la zone à usiner. Ces grains érodent la pièce à usiner sans qu il y ait de contact direct entre l outil et la pièce. Les grains abrasifs projetés sur la pièce enlèvent la matière par propagation de micro fissures. MACHINE À COUDRE À Il existe plusieurs modèles de machines à coudre à ultrasons permettant de confectionner une foule de produits en tissus synthétiques, tissés ou non tissés, ou en fibres thermoplastiques : survêtements et couvre-chaussures jetables, masques, filtres, sacs, rideaux, voiles, etc. Ces appareils sont ergonomiques et s adaptent à plusieurs exigences de la confection en atelier. Ces appareils produisent des coupes nettes et des coutures très résistantes sans fil ni aiguille. Elles sont quatre fois plus rapides que les machines à coudre conventionnelles et exigent peu de formation des opérateurs..

5 MUSILAB INC, AU SERVICE DE L'ENTREPRISE Musilab est l'un des 35 centres de transfert de technologies mandatés par le Ministère de l'éducation du Québec. Affilié au Cégep de Drummondville, Musilab offre des services d'aide technique, de diffusion d'information et de recherche appliquée aux entreprises et organismes oeuvrant dans le domaine ou susceptibles d'utiliser les technologies du son (audible et inaudible). Dans le cadre de sa mission, Musilab vise à devenir, sur la scène québécoise, un partenaire recherché pour son expertise en matière de technologies sonores. Si vous souhaitez nous soumettre une problématique ou solliciter une rencontre sans frais avec l'un de nos conseillers techniques, n'hésitez pas à nous contacter. CE BULLETIN VOUS A INTÉRESSÉ? AIDEZ-NOUS À L'AMÉLIORER... - FAITES-NOUS PART DE VOS QUESTIONS, COMMENTAIRES ET SUGGESTIONS - METTEZ NOTRE ADRESSE DE MESSAGERIE DANS VOTRE LISTE DE CONTACTS Votre expérience compte! Si votre entreprise utilise déjà l'une ou l'autre des technologies du son, votre témoignage est précieux. Contactez-nous pour nous en faire part. Nous serions aussi tout à fait disposés à aller vous rencontrer pour éventuellement faire connaître votre expérience. Espace publicitaire disponible Le Sonar est présentement publié auprès de 300 entreprises du Centre du Québec. Nous comptons prochainement en élargir la publication aux régions avoisinantes (Mauricie, Estrie, Montérégie). Si vous souhaitez réserver de l'espace publicitaire dans notre bulletin, n'hésitez pas à nous contacter. Musilab fait partie de Trans-Tech et est supporté par le Ministère de l'éducation, du Loisir et du Sport (Mels) et par le Ministère du Développement économique, de l'innovation et de l'exportation (Mdeie) Musilab, 960 rue St-Georges, Drummondville, Qc, J2C 6A2, Bur. 110, tél: poste 256, télec: Désabonnement 2007, Musilab Inc., tous droits réservés. Musilab est une organisation sans but lucratif soutenue financièrement par le Ministère de l'éducation, du Loisir et du Sport du Gouvernement et par le Ministère du Développement Économique, de l'innovationation et de l'exportation du Québec ainsi que par DEC Canada. 5