Dans des secteurs industriels de pointe tels que la microfluidique, l’encapsulation de MEMS ou les dispositifs Lab-on-Chip, le soudage verre/métal est un procédé clé. Pourtant, assurer un contrôle qualité fiable et à haute cadence sur ce type d’assemblage reste un défi. Défi que l’on se propose de relevé à l’aide de la déflectométrie, une technique optique reconnue pour sa grande justesse.
C’est dans ce contexte qu’est né le projet DREDLOGS, financé par le Carnot MICA et porté par deux de ses structures membres : HOLO3 et IREPA LASER. Objectif : lever les verrous technologiques de la déflectométrie pour permettre une caractérisation fine de multimatériaux comportant des surfaces à la fois transparentes et réfléchissantes.
Dépasser les limites de la déflectométrie grâce à une approche originale
La déflectométrie repose sur l’observation d’une scène connue par réflexion sur un objet à contrôler ou mesurer. La non planéité de l’objet crée l’image de la scène déformée qui va permettre de faire la mesure. En réalité, il faut plusieurs scènes particulières (obtenues en affichant différentes images sur un écran) à observer pour arriver à une mesure.
Elle permet de mesurer avec une grande précision la forme d’objets réfléchissants. Cependant, dans le cas de matériaux transparents comme le verre, la présence de deux surfaces optiques (ou dioptres) entraîne une double réflexion qui fausse les mesures.
Jusqu’à présent, la seule solution consistait à masquer l’une des deux faces – par exemple en la peignant – ce qui complique le processus, surtout si la face est difficile d’accès. DREDLOGS propose une alternative innovante : concevoir une méthode permettant de distinguer les deux reflets sans préparation préalable de la pièce.
Pour cela, les équipes ont repensé l’ensemble du protocole :
- Adaptation des algorithmes de traitement d’image ;
- Développement de nouvelles séries d’images projetées permettant d’isoler les deux réflexions ;
- Tests sur différents objets (lentilles, prismes, cordons de soudure) afin de valider les performances du système.
Des résultats encourageants et des perspectives concrètes
Les résultats du projet montrent que la méthode fonctionne bien sur des objets aux géométries simples, comme les prismes, et que la séparation des signaux est possible, même si elle reste plus complexe sur des lentilles aux surfaces très similaires.
Par ailleurs, le dispositif de soudage laser développé par IREPA LASER a permis de générer des surfaces soudées (en juxtaposant des cordons de soudure) servant de références pour les tests de déflectométrie. Les surfaces des cordons étant de petites dimensions (20µm) et très rugueuses, les résultats n’ont pas permis dans cette configuration de mesurer la forme du cordon. En revanche, ce projet a démontré la possibilité de prendre en compte la double réflexion dans des matériaux transparents et réfléchissants comme le verre.
Un levier d’innovation pour l’industrie
En réunissant les expertises de HOLO3 en métrologie optique et d’IREPA LASER en soudage laser, le projet DREDLOGS incarne pleinement la mission du Carnot MICA : mettre la recherche au service de l’innovation industrielle. Il ouvre la voie à de nouveaux procédés de contrôle qualité plus rapides, plus précis et moins contraignants, pour répondre aux besoins croissants d’industries de haute technologie.
