Dans les emballages non métalliques, comment la résistance à la température et la dureté de la colle affectent-elles les performances ?
La résistance à la température et la dureté de l’adhésif ont un impact significatif sur les performances des capteurs à réseau de Bragg en fibre (FBG) non métalliques conditionnés, en particulier en ce qui concerne le transfert de contrainte et la stabilité à long terme.
1. Résistance à la température :
Si la résistance à la température de l’adhésif est insuffisante pour l’environnement d’exploitation, il se dégradera, ramollira ou perdra ses propriétés mécaniques à des températures élevées. Cela entraîne :
- Mauvais transfert de contrainte : L’adhésif ne peut plus transférer efficacement la contrainte du matériau hôte au FBG, ce qui entraîne des mesures inexactes ou dérivantes.
- Fluage et délaminage : À des températures élevées, les adhésifs peuvent fluage (se déformer lentement sous contrainte constante) ou même se délaminer du FBG ou de la structure, provoquant des erreurs de mesure et une défaillance éventuelle du capteur. Par exemple, les réseaux ordinaires liés par adhésif peuvent échouer lorsqu’ils sont soumis à des températures d’environ 300 °C.
2. Dureté :
La dureté de l’adhésif influence l’efficacité et la précision de la transmission de la contrainte au FBG :
- Trop mou : Si l’adhésif est trop mou, il peut absorber ou amortir la contrainte, entraînant une sous-estimation de la contrainte réelle ou une hystérésis dans les lectures. Cela réduit la sensibilité et la précision du capteur.
- Trop dur : Bien qu’une dureté élevée assure généralement un bon transfert de contrainte, les adhésifs excessivement durs ou cassants peuvent introduire des concentrations de contraintes. Cela pourrait entraîner des dommages au FBG pendant l’installation ou sous une contrainte importante. Il est également crucial que le coefficient de dilatation thermique de l’adhésif corresponde étroitement à celui du FBG et de l’objet mesuré pour éviter les contraintes internes dues aux changements de température.
Pour surmonter ces limitations, en particulier dans les environnements à haute température ou exigeants où le fluage ou la dégradation de l’adhésif est une préoccupation, des solutions d’encapsulation spécialisées sont souvent employées. Par exemple, le capteur de contrainte à réseau de Bragg en fibre encapsulé dans un tube métallique sans soudure OFSCN® est conçu avec un encapsulage intégral en tube métallique sans soudure, ce qui élimine les problèmes de fluage associés aux adhésifs et convient aux applications de soudage à haute température à long terme. Pour les FBG nus, les utilisateurs peuvent choisir des adhésifs spécialisés haute performance adaptés à leurs besoins d’application spécifiques.
Voici quelques images du capteur de contrainte à réseau de Bragg en fibre encapsulé dans un tube métallique OFSCN® :
Pour plus de détails sur les capteurs de contrainte FBG, vous pouvez visiter :
Capteur de contrainte à réseau de Bragg en fibre OFSCN®