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RELAXATION VIBRATOIRE DES CONTRAINTES

VIBRATORY-STRESS-RELIEF

L’expérience, notre valeur ajoutée

RELAXATION DES CONTRAINTES PAR VIBRATIONS MÉCANIQUES
Vibrations à basse fréquence pour réduire les contraintes résiduelles dans les structures métalliques électrosoudées.
Années d’expérience
41
Rapidité d’intervention
Durée moyenne d’un cycle : 35 min

Qu’est-ce que la relaxation vibratoire des contraintes ?

Le terme Vibration Stress Relief (VSR) désigne une méthode métallophysique de stabilisation dimensionnelle d’un composant ou d’une structure métallique par vibrations forcées. Utilisée aux États-Unis depuis les années 1960, elle consiste à faire vibrer pendant un temps déterminé la pièce à stabiliser à des fréquences de résonance définies, au moyen d’un motovibrateur à masses excentriques variables.

Quand effectuer la relaxation vibratoire :

  • Pour les structures complexes avec des cordons de soudure croisés
  • Pour les structures fonctionnant à température ambiante
  • Pour les structures en acier moyennement carburé ou allié
  • Pour les structures soumises à la corrosion
  • Pour les structures ou composants nécessitant un usinage

Pourquoi la relaxation vibratoire des contraintes est-elle importante ?

La relaxation vibratoire permet de réduire les contraintes résiduelles présentes dans toute pièce soumise à un usinage, à une soudure ou à des procédés chimiques ou métallurgiques.

Réduire les contraintes résiduelles signifie :

  • Réduire le risque de déformation après usinage
  • Réduire le risque de déformations différées
  • Réduire le risque de rupture prématurée par fatigue

Relaxation vibratoire… écologique PAR NATURE

Les avantages d’une technologie économique et à faible impact environnemental
Réduire jusqu’à 95 % la consommation d’énergie par rapport au recuit traditionnel au four, sans compromettre la qualité du résultat.
Réduire la consommation de carburant et les émissions polluantes en supprimant le transport des composants vers des entreprises équipées de fours de recuit.
Réduire l’utilisation de pièces de rechange :
après une certaine période d’utilisation, le traitement de relaxation des contraintes peut prolonger la durée de vie d’un composant et réduire l’énergie nécessaire à la fabrication de son remplacement.
Comparaison des deux principales méthodes de relaxation des contraintes…

TRAITEMENT THERMIQUE

  • Méthode fiable si elle est correctement appliquée ;
  • Peut générer des contraintes supplémentaires, des modifications structurelles ou des dislocations si la procédure est mal exécutée (refroidissement trop rapide, absence de contrôle continu de la température) ;
  • Peut provoquer une oxydation des surfaces, sauf si des mesures spécifiques sont prises, comme un traitement sous vide ou sous atmosphère inerte ;
Paramètres essentiels à prendre en compte :
  • énergie thermique,
  • coûts de transport (éventuellement exceptionnel),
  • coûts de manutention,
  • coûts d’un éventuel redressage,
  • oxydation,
  • coûts liés aux temps d’arrêt
  • coûts environnementaux

RELAXATION VIBRATOIRE DES CONTRAINTES

Économies
  • Temps : durée moyenne de 1 à 2 h par composant
  • Coûts : 95 % moins cher (sans transport, manutention, arrêts ou temps morts)
Qualité du résultat :
  • Égale ou supérieure aux autres technologies
  • Meilleure résistance à la fatigue des composants traités
  • Réduit les réparations, les rebuts et les reprises
Procédé toujours sous le contrôle de l’opérateur
  • Applicable quand et où cela est nécessaire.
  • Sans limite de poids ni de taille.
Autres avantages à ne pas négliger :
  • Petites séries de production
  • Délais raccourcis
  • Temps de traitement réduits
  • Normes de qualité plus élevées
  • Prix plus compétitif
Petit historique des méthodes utilisées pour obtenir la stabilité dimensionnelle…

Maillets en bois pour corriger les déformations éventuelles.

Exposition à l’air libre en exploitant les cycles de température jour/nuit/saisons.
Le saviez-vous ? Cette méthode est encore utilisée malgré son coût de stockage élevé, pouvant immobiliser les pièces jusqu’à deux ans.

Méthode dite « de fonderie » : une pièce usinée est lâchée d’une grue dans un bac de sable pour provoquer de fortes vibrations à sa fréquence naturelle et prévenir les déformations lors des usinages ultérieurs.

Traitement thermique au four : réduction des contraintes par la chaleur.

Lorsqu’elle est correctement appliquée, cette méthode est très fiable.

En cas d’erreurs de procédure, comme un refroidissement trop rapide ou l’absence de contrôle constant de la température, les effets peuvent être inverses et entraîner des contraintes supplémentaires, des modifications structurelles ou des dislocations.

Le saviez-vous ? Malgré son coût économique et environnemental élevé, cette technique demeure la plus connue et la plus répandue.

Relaxation des contraintes par vibrations forcées VSR :
la pièce est mise en vibration pendant une durée définie à des fréquences de résonance identifiées par l’unité de commande, au moyen d’un motovibrateur à masses excentriques réglables.

Le saviez-vous ? Cette méthode n’est pas si nouvelle : elle est utilisée aux États-Unis depuis les années 1960.

GALLERY Vibro-détente