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BIBEBUVABSc en Microtechnique et technique médicaleMachine à chocsTechniques des capteurs / Directeur de thèse: Dr. Bertrand DutoitExpert: Dr. Pierre CusinCes dernières années, l’industrie horlogère s’est orientée vers la fabrication de composants avec de nouveauxmatériaux. Pour justifier ce changement, ces matériaux doivent être plus performants que les matériauxstandards. De plus, le fabricant ne tolère aucunes concessions sur les performances de base, tellesque la fiabilité et la tenue aux chocs. Le but de ce travail est de vérifier ce dernier point. Etant donné lapetite taille de ces composants horlogers, et les accélérations auxquelles ils doivent résister, la créationd’une machine à chocs spécifique, s’est avérée nécessaire.Gisèle TaboadaObjectif du travail :Le but du travail était de simuler lesaccélérations subies par les composantsen silicium dans unemontre bracelet celle-ci tombe surle sol. Le travail s’est partagé entrois parties distinctes. La premièreétait l’étude des différentes machinesà chocs. La seconde partieétait l’étude des matériaux fragileset les façons dont ces matériaux serompent lors de chocs et les probabilitéspour que cela arrive enconditions réelles. Puis la dernièrepartie était la construction, à proprementparler, d’une machine àchocs capable de simuler lescontraintes telles qu’elles sont subiesdans des conditions réelle.Principe de fonctionnement :Pour simuler un choc, on utilise unemachine à chocs. C’est un dispositifqui permet d’accélérer un échantillon,puis de le décélérer dans unlaps de temps très court.On place l’échantillon sur une tablemunie d’un programmateur, puisleur accélération est augmentée,grâce à une chute par exemple. Ala fin de l’accélération, Ils viennenttaper sur un massif de réaction,ainsi la vitesse de ces trois élémentsest fortement diminuée, on obtientdonc une durée de choc très courte.Les chocs sont réalisés par impactsur un programmateur qui met enforme la décélération selon unecourbe désirée, par exemple undemi-sinus.Conception:Durant la première partie, différentstypes de machines à chocs ont étéétudiés. Il a été choisi de s’orientervers une tour de chute, système quin’utilise que la gravité, il est donc leplus simple à mettre en œuvre et leplus adéquat pour satisfaire lesconditions des tests.Les composants horlogers sontdonc montés entre deux plaques etfixé dans un support cubique. Lesplaques et le support sont en plexiglaspour permettre une visualisationrapide de l’état des composantsaprès le choc. Ensuite, lesupport vient s’assembler sur latable de chute. La table de chuteest montée sur un guidage linéaireafin de fournir une chute avec unfaible frottement. Dessous cettetable, des programmateurs de différentsdiamètres et de différentesépaisseurs en PTFE peuvent venirse fixer pour former une courbe dedécélération en demi-sinus. Latable et le support sont soulevésavant la chute à l’aide d’un moteuret d’une commande électrique. Latable est décrochée manuellement.Le choc et l’accélération sont mesurésgrâce à un accéléromètre.Après le choc, un dispositif «antirebond»arrête la table. Un électroaimantvient freiner la grille solidairede la table de chute enposition basse grâce au champmagnétique. L’électroaimant s’activelorsque la table, qui tombe,vient couper le champ optique ducapteur.Reproduction CAO de la machine à chocs272 ti.bfh.ch