STELIO
01 Le besoin 02 Le principe 03 Le dispositif 04 La gamme 05 Les résultats 06 Nous rencontrer
NANOSENSE LAB — ARDPI × ICB
CONTRÔLE NON DESTRUCTIF · CHAMP PROCHE MICRO-ONDES
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EN PAUSE
STELIO

Voir ce que
le métal cache

La puissance des micro-ondes en champ proche, pour révéler l'invisible dans vos composants métalliques.
Nanosense Lab · ARDPI × Institut Carnot de Bourgogne Soutenu par SAYENS
Le problème

Ce qui décide de la durée de vie ne se voit pas.

50 µm COUPE D'UNE PIÈCE MÉTALLIQUE CONTRAINTES RÉSIDUELLES OXYDATION EN SUBSURFACE MICRO-FISSURE INCLUSIONS, HÉTÉROGÉNÉITÉS
Une pièce conforme, contrôlée, acceptée. Rien à l'œil, rien au toucher.
On entre dans la matière. Tout se joue dans les premières dizaines de micromètres sous la surface.
Le métal n'est pas homogène. Des grains, des joints de grains — et ce que les procédés y ont laissé.
Contraintes résiduelles. Héritées de l'usinage, de l'estampage, du grenaillage. Ce sont elles qui gouvernent la tenue en fatigue.
Oxydation en subsurface. Des gaz légers diffusent sous la surface du matériau. Celle ci reste propre ; la matière a changé.
Micro-fissures. Amorcées en surface, elles progressent le long des joints de grains bien avant d'être visibles.
Inclusions et hétérogénéités. Quatre familles de défauts, une seule chose en commun : rien ne les trahit en surface.
Les méthodes existantes

Sous le millimètre, il ne reste presque plus rien.

?
RESSUAGE · MAGNÉTOSCOPIE

Rapides, mais aveugles au volume

Seuls les défauts débouchants ressortent, à une appréciation millimétrique et souvent visuelle.

Surface uniquement
DÉCOUPE · POLISSAGE · PERÇAGE
DIFFRACTION X · TROU INCRÉMENTAL

Précises, mais il faut sacrifier la pièce

Ce sont les références en contrainte résiduelle. Mais atteindre la subsurface impose de découper et polir un échantillon, ou de percer.

Destructif · lent · laboratoire
TACHE ≈ 1 mm
ULTRASONS · COURANTS DE FOUCAULT

Volumiques, mais grossières

Parfaitement adaptées aux grandes pièces. La résolution latérale reste de l'ordre du millimètre.

Trop large pour la subsurface
SPOT ≈ 10 µm SANS CONTACT
STELIO

Micrométrique, sans contact, non destructif

Le champ proche micro-onde sonde la surface et la subsurface sans jamais toucher la pièce, ni la préparer, ni la sacrifier.

Surface et subsurface · pièce intacte
01Approche
02Champ proche
03Interaction
04Cartographie
λ ≈ 5 cm (6 GHz) CE QUE VERRAIT UNE MESURE EN CHAMP LOINTAIN PIÈCE MÉTALLIQUE — COUPE CONTRAINTE LOCALE — 30 µm DE PROFONDEUR 0,5 – 6 GHz ≈ 50 µm ≈ 10 µm CAMÉRA DE VISÉE CAPTEUR CONFOCAL — TOPOGRAPHIE POINTE MICRO-ONDES — APEX ≈ 10 µm À L'ŒIL NU SIGNAL MICRO-ONDES SURFACE POLIE — AUCUN INDICE VISIBLE ACQUISITION…
Résonateur — réponse S11
dB GHz
f₀ mesurée2,4500 GHz
écart Δf0,000 MHz
facteur Q640
Acquisition
distance pointe / pièce—
cadence—
points acquis0
01 · L'échantillon est approché de la pointe sans jamais toucher. Une pointe d'apex micrométrique est positionnée à quelques dizaines de micromètres au-dessus de la pièce. Aucun contact, aucune préparation, aucune marque.
02 · L'onde est confinée sous la pointe. Le résonateur émet entre 0,5 et 6 GHz. En champ proche, l'énergie reste confinée sous l'apex : la résolution n'est plus fixée par la longueur d'onde — plusieurs centimètres — mais par le rayon de la pointe.
03 · Le métal répond, la résonance bouge. Le champ pénètre les premières dizaines de micromètres. Contrainte, oxyde ou fissure modifient l'impédance locale : la fréquence de résonance se décale et le facteur de qualité change. C'est ce décalage qui est mesuré.
04 · Point par point, le défaut apparaît. La pièce est balayée jusqu'à 300 mesures par seconde. Chaque point devient un pixel. Ce qu'aucun œil ne voyait devient une image.
Ce que la mesure donne

Quatre grandeurs, une seule sonde.

Contrôle dimensionnel

Topographie et géométrie locale, au micromètre.

Éléments chimiques légers

Diffusion de gaz légers, oxydation, corrosion.

Éléments micro-structuraux

Grains, joints de grains, inclusions et phases.

Contraintes résiduelles

Profil en profondeur, sans percer ni découper.

Le dispositif

Tout l'instrument dans une tête de mesure.

Électronique haute fréquence embarquée · 0,5 à 6 GHz Tête de mesure sonde micro-ondes ≈ 10 µm caméra de visée · capteur confocal Platine 3 axes résolution nanométrique Embase et porte-échantillon transportable · mise en place rapide PROTOTYPE STELIO — NANOSENSE LAB
Interface STELIO — balayage
SCAN > WORKING AREA > PARAMÈTRES MICRO-ONDES
Interface STELIO — cartographie 3D
RECONSTRUCTION 3D — TOPOGRAPHIE ET AMPLITUDE
Le logiciel

De la calibration
au rapport, guidé.

Un opérateur, pas un physicien

Calibration, choix de la zone, réglage micro-ondes, lancement : chaque étape est guidée.

Une image, trois informations

Topographie, amplitude et phase micro-ondes superposées, en 2D comme en 3D.

Vos références, vos tolérances

Les acquisitions s'archivent par type de pièce. Vous fixez les seuils, l'outil signale les écarts.

Le terrain de jeu

Pensé pour les petites pièces.

Là où la matière est mince, la géométrie complexe, et où les premiers micromètres décident de la tenue de la pièce entière.

01

Horlogerie et micro-mécanique

Mobiles, pignons, ressorts, axes : quelques millimètres, aucune tolérance.

02

Mécanique de précision

Roulements, engrenages, connectique, outils coupants et leurs revêtements.

03

Dispositifs médicaux

Implants, vis, instruments : la tenue en fatigue ne se négocie pas.

04

Aéronautique et spatial

Petits composants critiques, traitements de surface et couches minces.

La gamme

Deux configurations, un même cœur de mesure.

STELIO COMPACT
  • Dispositif transportable, semi-automatisé
  • Faible encombrement, installation rapide
  • Axes, capteur confocal et gamme de fréquences personnalisables
  • Diagnostics ponctuels et petites séries
Échantillons jusqu'à 30 × 30 × H20 mm
STELIO CORE
  • Dispositif stationnaire, entièrement automatisé
  • Conçu pour l'inspection récurrente en laboratoire industriel
  • Axes, capteur confocal et gamme de fréquences personnalisables
  • Pièces de tailles variables
Échantillons jusqu'à 130 × 130 × H40 mm
Précision au micromètre  ·  cadence de mesure jusqu'à 300 Hz
Ce que nous avons déjà mesuré

Une technique qualifiée, campagne après campagne.

DÉFAUTS ENFOUIS

Multi-matériaux

Détection de défauts locaux enfouis à différentes profondeurs selon la nature du matériau.

VIEILLISSEMENT

Corrosion et diffusion

Diffusion de gaz légers dans des métaux, confrontée à la sonde nucléaire NRA : corrélation de l'ordre de 99 %.

CONTRAINTES

Usinage, estampage, grenaillage

Cartographies comparées aux mesures par trou incrémental : très forte corrélation.

COMPOSITION

Identification d'oxydes

Discrimination de différents oxydes de fer au sein d'un même minéral.

13
articles scientifiques
12
conférences
5
thèses · 2016 – 2024
1
projet ANR · 2019 – 2024
Nous rencontrer

Apportez une pièce. Repartez avec ce qu'elle cache.

Vous nous confiez vos pièces Laboratoire classé ZRR Nous définissons le protocole Vous recevez le rapport Venez contrôler vos produits dans notre laboratoire etdécouvrir cette technologie. Accès limité et sécurisé. Vos pièces comme vos résultatsrestent confidentiels. Procédure et paramètres adaptés à votre matière etaux défauts recherchés. Clair, concis, détaillé. De quoi valider la technologie etl'intégrer à vos process.
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Nanosense Lab
ARDPI Ingénierie Institut Carnot de Bourgogne SAYENS