Projet
Sonde échographique
Ce projet est en partenariat avec l'entreprise VERMON qui conçoit et fabrique depuis 40 ans des transducteurs et des sondes ultrasonores personnalisés à la pointe de la technologie pour des applications médicales et industrielles.
Objectif : concevoir un transducteur de sonde échographique
Une sonde de transducteur échographique est un dispositif qui produit et reçoit des ondes sonores à haute fréquence (ultrasons). Ces ondes se propagent à travers les tissus du corps et sont renvoyées sous forme d'échos. Un ordinateur analyse ces échos et les transforme en images visibles sur un écran.
Il s'agit d'un projet commun entre les deux parcours Mesures Physiques de l'IUT de Blois, Matériaux et Contrôles Physico-Chimiques (MCPC) et Techniques d'Instrumentation (TI).
Ayant choisi le parcours MCPC, je vais décrire dans ce portfolio uniquement les tâches que j'ai réalisées avec 2 autres camarades du même parcours.
Compétences
- Structures atomique et moléculaire
- Equilibre chimique - Sécurité au laboratoire
- Mettre en œuvre des analyses chimiques
-
Réaliser une étude métrologique simple
- Organiser un projet en équipe
Présentation du projet
Une équipe VERMON est venue à l'IUT pour nous présenter leurs activités ainsi que l'objectif du projet
Répartition/Planification
Nous nous sommes servis de Microsoft TEAMS afin d'organiser tout le projet et de tenir informé chacun de l'avancement de ce dernier
Fabrication des pastilles KNN et KNNMn
Nous avons fabriqué 8 pastilles (4 KNN et 4 KNNMn, frittage conventionnel et SPS)
Fabrication du Backing
Le backing est composé de 70% de résine époxy et de 30% de Tungstène
Partie asservissement et mesures
Réalisée par les TI
Pastilles KNN et KNNMn frittage conventionnel
Le frittage conventionnel consiste à "former" la pastille avec une presse hydraulique avant de la mettre dans un four à une température précise. Pour le choix de la température nous avons une ATD (analyse thermique différentielle) afin de frôler la température de fusion du matériau sans l'atteindre. L'objectif est de densifier la pastille en soudant les grains de poudre entre eux. Nous avons donc fabriqué 2 pastilles KNN et 2 pastilles KNNMn (dopées Manganèse) en utilisant cette méthode.
Pastilles KNN et KNNMn frittage SPS
Le problème rencontré avec le frittage conventionnel présenté ci-dessus est que les pastilles ne sont pas très denses (max. 88% par rapport à la densité théorique dans notre cas). Cela est normal en utilisant ce type de frittage mais ce n'était pas suffisant pour le transducteur ultrasonique. C'est pourquoi nous avons réalisé 4 autres pastilles (2 KNN et 3 KNNMn) en utilisant une autre méthode, le frittage SPS (expliqué ci-dessous). Grâce à cela, nous avons obtenu une densité de 97% par rapport à la densité théorique, ce qui est convenable. Le "vernis" blanc que vous pouvez observer sur les pastilles est en réalité de la laque d'argent que nous avons appliquée afin de les polariser dans un second temps.
Frittage SPS
Le frittage SPS, ou Spark Plasma Sintering, également connu sous le nom de "frittage flash", est une technologie innovante permettant de produire des matériaux avec des microstructures fines, sans croissance excessive des grains, et une densification proche de 100 %. Cette technique offre des vitesses de densification des poudres et des matériaux 10 à 100 fois plus rapides que celles des méthodes de frittage conventionnelles.
Polissage des pastilles
Afin de caractériser la structure de nos pastilles nous les avons polis (jusqu'à un grain 4000) pour ensuite observer les surfaces au MEB (Microscope Electronique à Balayage). Nos pastilles étaient suffisamment denses et lisses ce qui a confirmé la qualité de notre travail.
Test backing
Le backing se trouve derrière la pastille dans le transducteur ultrasonique. Il est composé de résine époxy et de tungstène et son rôle est de bloquer les ondes parasites lors de l'utilisation et ainsi, réduire le bruit du signal obtenu.