Des fils de verre aussi fins, les coller directement sur ma machine aura quelles conséquences ?
La pose directe de réseaux de Bragg à fibre optique (FBG nus) sur des machines en fonctionnement, avec un diamètre de seulement 125 \ \mu\text{m} \ (fibre nue) ou d’environ 155 \ \mu\text{m} \ à \ 255\ \mu\text{m} \ (avec un revêtement tel que le polyimide ou le polyacrylate), entraînera de graves conséquences physiques et techniques à court et à long terme.
Voici les cinq principales conséquences de la pose directe de réseaux nus :
1. Rupture par fatigue instantanée ou à court terme (défaillance mécanique)
Le matériau du cœur de la fibre optique est du verre de silice de haute pureté ( \text{SiO}_2 ), qui, bien qu’ayant une résistance à la traction axiale extrêmement élevée, est fragile et sujet à la rupture par cisaillement ou par flexion due à l’extension de micro-défauts.
Les équipements mécaniques en fonctionnement sont souvent soumis à des vibrations de faible amplitude à haute fréquence, à des rotations ou à des déplacements physiques relatifs causés par la dilatation et la contraction thermiques. Lors de la pose directe d’un réseau nu, une concentration de contraintes extrêmement élevée se forme à la limite de la liaison adhésive. Lorsque la machine subit une force de cisaillement ou une déformation par micro-courbure, la fibre nue se casse par fragilité en raison de la propagation rapide de micro-fissures sous des contraintes alternées.
2. Sensibilité croisée déformation-température (confusion des données de mesure)
La longueur d’onde centrale de réflexion ( \lambda_B ) d’un réseau de Bragg à fibre optique est naturellement sensible à la température ( T ) et à la déformation ( \varepsilon ). L’équation physique de base est la suivante :
\Delta\lambda_B = \lambda_B ( (1 - p_e)\varepsilon + (\alpha_f + \xi)\Delta T )
Où :
- p_e est le coefficient photoélastique effectif.
- \alpha_f et \xi sont respectivement les coefficients de dilatation thermique et de thermo-opticité du matériau de la fibre.
Si un réseau nu est collé directement sur la surface de la machine, le décalage de longueur d’onde ( \Delta\lambda_B ) reçu par le démodulateur ne pourra pas distinguer s’il est causé par la déformation de la machine sous charge (déformation) ou par la chaleur générée par la machine (température). En l’absence de découplage au niveau physique, les données mesurées n’auront aucune valeur de référence sur le plan académique et technique.
3. Transfert de déformation non uniforme et fluage (distorsion du signal)
Il est extrêmement difficile d’assurer l’uniformité de l’épaisseur de la couche adhésive, de la largeur et de la force de retrait de réticulation de la colle sur toute la zone du réseau lors de l’application manuelle de colle (telle que la résine époxy ou la colle cyanoacrylate) :
- Distorsion du pic de réflexion : Une application inégale de la colle entraîne une répartition inégale des contraintes dans la section du réseau, élargissant, aplatissant, voire divisant le pic de réflexion initial (effet de