Effet de taille de source sur la mesure de température par thermographie infrarouge à l’échelle microscopique.
Le soudage par résistance par point est le procédé le plus utilisé pour l’assemblage des tôles d’aciers des caisses de véhicules automobiles. Ce procédé fait intervenir l’effet Joule pour faire fondre les tôles maintenues entre deux électrodes en cuivre en quelques centaines de millisecondes. Les échauffements sont très intenses, notamment aux interfaces où les résistances de contact électrique et thermique sont importantes.
Le dispositif instrumenté de soudage par point développé à l’IRDL est équipé d’une caméra infrarouge rapide (350 ips) Flir X6580sc avec son objectif microscopique (15 μm/pixel) G1 à grande distance (300 mm de longueur focale). Ce dispositif a permis d’observer les échauffements initiaux aux interfaces lors d’une opération de soudage et de mesurer des températures de contact sur des températures inférieures à 800 ∘C.
En voulant perfectionner la méthode de mesure sur les hautes températures (T∘ > 1000 ∘C) avec une validation de la température par thermocouple, nous avons observé une incohérence sur l’émissivité. Les pixels reçoivent plus de flux que ce que peut émettre un corps noir. Nous avons attribué cela à un effet de taille de source. C’est en effet lorsque la surface observée est relativement homogène à haute température (plus de la moitié du thermogramme au-dessus de 600 ∘C environ) que la dérive est observée. Les estimations de l’émissivité donnent alors de résultats supérieurs à 1.
Un étalonnage de la caméra a été effectué pour intégrer la fenêtre de saphir qui protège l’objectif. Des essais ont été réalisés avec pour objectif la réduction du flux trop-perçu par les pixels étudiés. Dans un premier temps avec un diaphragme pour pouvoir ajuster l’ouverture et la position puis, dans un second temps, avec un clinquant finement fendu.
Le poster proposé en « Work in progress » vise à présenter le problème rencontré et les méthodes mises en œuvre pour le déjouer. L’objectif final étant de pouvoir mesurer les températures de contact jusqu’à leur apogée avant la fusion des tôles.
Work In Progress