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Thèse soutenue

Contrôle et optimisation des procédés industriels hautes températures utilisant les faisceaux d'énergie concentrée (laser, plasma, faisceau d'électrons) par pyrométrie optique

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Auteur / Autrice : Philippe Bertrand
Direction : Gilles Flamant, Igor Smurov
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Perpignan

Résumé

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Un pyromètre bidimensionnel (longueur d’onde 0. 860um mm, zone de mesure 2. 5x2. 5 mm_, temps d’échantillonnage 40 ms), un pyromètre multilongueur d’onde (dans le domaine spectral 1. 061 – 1. 573 mm, zone de mesure 800 mm, temps d’échantillonnage 600 ms), un pyromètre bicolore (longueur d’onde 0. 662 mm, zone de mesure 300 mm, temps d’échantillonnage 20 ms) et un pyromètre monochromatique ont été appliqués au contrôle et à la mesure de la température de surface des matériaux traités lors des procédés de soudage par laser pulsé (Nd :YAG) et continus (CO2 et Nd :YAG), traitement de surface par laser Nd :YAG et refusion d’acier dans un four à plasma d’arc. L’analyse comparative de toutes les méthodes pyrométriques classiques est complétée par la proposition d’une nouvelle méthode multicolore basée sur une approche statistique. Pour les applications laser, l’évolution de la températures, les phases de chauffage et de refroidissement et les gradients de températures ont été analysés. L’influence des paramètres opératoires sur la température de luminance des matériaux irradiés est mise en évidence, certains défauts géométriques peuvent être détectés. Le procédé de refusion d’acier par four plasma a totalement été caractérisé en température (température des parois, température du bain métallique en fusion et température de l’arc plasma). A la vue des résultats obtenus, il apparaît que la pyrométrie peut-être un outil très utile pour le contrôle des procédés industriels hautes températures