Brevet FR2031504A1 — publié le 19701120

La présente invention concerne un procédé et un appareil permettant de libérer les contraintes.dans une pièce en la faisant vibrer. L'invention supplique également à un procédé permettant de libérer les contraintes dans une pièce en faisant 5 vibrer cette dernière dans la gamme de fréquence des pointes de résonance correspondant à chaque partie de la pièce à traiter» L1invention concerne également un appareil permettant de faire vibrer une pièce et de contrôler la fréquence et l'amplitude de la vibration appliquée à la pièce. 10 Dans toutes les techniques de base du travail des pièces métalliques, telles que forgeage, moulage, soudage et usinage, des contraintes résiduelles sont introduites dans la pièce métallique par le travail effectué sur cette dernière* Ces contraintes résiduelles représentent une charge préalable appliquée 15 à la pièce, ce qui limite la capacité de la charge de travail de la pièce. En outre, elles augmentent considérablement la vitesse de corrosion du métal lorsque celui-ci est dans une atmosphère corrosive, et peuvent entraîner une distorsion de la pièce, au cours des opérations ultérieures d'usinage ou de fabrication, si 20 ces contraintes dépassent la résistance naturelle des parties de la pièce au mouvement. Auparavant, pour libérer les contraintes dans une pièce, cette dernière est laissée à l'extérieur pendant une période de vieillissement* Les Rangements quotidiens de la tempéra-25 ture extérieure provoquaient la dilatation et la contraction de la pièce métallique, c*est-à-dire que celle-ci se dilatait le |oar et se contractait la nuit. Pendant ce mouvement du métal, -les contraintes étaient graduellement libérées tandis que la structure du grain adoptait une position stable. Cependant, ce 30 procédé de libération des contraintes était très long, et l'on n'était pas toujours certain que toutes les contraintes avaieht disparu. De plus, la rouille et d'autres formes de corrosion attaquaient la pièce et devaient être supprimées avant que cette dernière puisse être incorpirée à un montage définitif* Le chauf-35 fage de la pièce représente un procédé plus rapide, quoiqu1encore relativement lent. Cependant, certaines pièces qui ne peuvent pas être soumises à un traitement thermique adéquat sont libérées de leurs contraintes par un séjour à l'extérieur durant un cettâin 69 20804 2 2031504 laps de temps. Le procédé le plus courant utilisé pour supprimer les contraintes dans une pièce, consiste à chauffer cette dernière, mais ce procédé est long, onéreux et crée fréquemment 5 des problèmes supplémentaires concernant la stabilité dimension-nelle de la pièce, ainsi que la préparation de la surface en vue de son utilisation ultérieure, A l'heure actuelle, la libération, la redistribution ou l'élimination des contraintes par chauffage, s'obtient en chauffant soigneusement la pièce métallique jusqu'à 10 ce que le métal devienne semi-plastique, les contraintes exercées pouvant alors déplacer suffisamment la structure du grain pour supprimer les contraintes existantes. Avec ce procédé, il convient de bien supporter la pièce, car si certaines parties ne sont pas maintenues, la pièce risque de se déformer. La pièce est alors 15 lentement refroidie. Au cours de cette période de refroidissement, ses parties les plus minces se refroidissent plus rapidement, et une certaine quantité de contraintes s*accumulent à nouveau dans la pièce» A la fin de cette opération, la pièce métallique doit être nettoyée pour supprimer toutes les écailles formées pendant 20 le traitement thermique. Un autre procédé permettant de libérer les contraintes, consiste à faire vibrer la pièce. La libération des contraintes par vibration, telle qu'elle était pratiquée dans le passé, n'était pas totalement efficace car, ou bien la fréquence 25 utilisée pour le traitement était choisie au hasard et appliquée indirectement à la pièce .au moyen d'une table de vibration, ou bien la pièce métallique était soumise directement à des vibrations à sa fréquence de résonance de base pendant un laps de temps déterminé empiriquement et/ou arbitrairement et basé sur 30 le poids de la pièce» La fréquence de résonance est la fréquence à laquelle une pièce vibre ou oscille lorsqu* elle est soumise à un choc ou à un coup. Cette fréquence est également appelée fréquence naturelle ou caractéristique de l'oscillation amortie» A la fréquence de résonance de la pièce, les fréquences de réso-35 nance de toutes les parties de cette pièce sont liées mathématiquement» Cependant, lorsque la pièce est soumise à une vibration, intense a sa fréquence de résonance pour supprimer les contraintes dans les parties les plus importantes, certaines pièces ou 69 20804 3 2031504 zones très localisées de la pièce peuvent être soumises à un travail excessif» Les procédés antérieurs utilisés pour libérer les contraintes par vibration ne sont donc pas totalement satis^ faisants» 5 En dehors du laboratoire, il n'y a pas de procédé connu pour savoir avec précision si, après l'un quelconque des traitements utilisés jusqu'ici pour libérer les contraintes, ces dernières sont effectivement disparu. Le seul procédé permettant de vérifier la pièce consiste, soit à la découper pour mesurer 10 le mouvemefit d'une partie par rapport à une autre, soit à la soumettre à des opérations ultérieures d'usinage pour vérifier sa stabilité dimensionnelle» Dans le passé, la libération des contraintes d'une pièce était parfois réalisée de plusieurs façons différentes, afin 15 de savoir quel était le procédé pouvant donner les meilleurs résultats» Après avoir traité de nombreuses pièces suivant un procédé déterminé, on établit un schéma de traitement basé sur ^expérience, et l'on s*en tint à l'hypothèse que si des pièces similaires étéient soumises à un traitement identique, on libérerait 20 les contraintes s'exerçant dans ces pièces» Néanmoins, toutes les parties d'une structure com*» plexe ne contiennent pas toujours les mômes contraintes, et avec les procédés antérieurs de libération des contraintes par vibration, l'on peut donc traiter une partie d'une pièce davantage 25 qu'il n'est nécessaire pour obtenir le résultat souhaité» En d'autres termes, la vibration permettant de libérer les contraintes dans une partie fortement contrainte d'une pièce, peut engendrer dans une autre partie de celle-ci un niveau de contraintes exagéré» 30 L'invention a pour objet un procédé permettant de surmonter les insufâsances des techniques utilisées jusqu'ici pour libérer les contraintes dans une pièce de métal, en libérant les contraintes séparément dans chaque partie de la pièce» L'invention a également pour objet un procédé permettant de sup-35 primer les contraintes dans une pièce en réglant un vibreur, que l'on fixe sur la pièce, sur les fréquences de résonance correspondant aux parties individuelles de la pièce à traiter.Selon l'invention, les parties de la-pièce sont soumises à des amplitu- 69 20804 4 2031504 tudes vibratoires variables de l'une à 1*autre.Le procédé permettant de libérer les contraintes dans une partie d'une pièce consiste à faire vibrer cette dernière parallèlement aux contraintes dont elle est le siège.Le procédé selon l'invention permet en ou-5 tre de libérer les contraintes clans une pièce en la faisant vibrer pendant un minimum de temps et de détecter puis libérer facilement toutes les contraintes introduites dans la pièce par ce traitement^ ce qui élimine le risque d'introduire de nouvelles contraintes. Selon l'invention, in enregistre en permanence les 10 phases du traitement appliqué à la pièce et ses résultats, de sorte qu'il est possible de vérifier la libération des contraintes dans la pièce. L'invention a pour autre objet un appareil pour libérer les contraintes dans une pièce, par vibration, comprenant 15 un système pour indiquer la fréquence et l'amplitude de la vibration appliquée à la pièce, ainsi que la puissance nécessaire pour produire cette amplitude. L'appareil selon l'invention comporte un dispositif de lecture continue sur bande indiquant la fréquence et l'amplitu-20 de de la vibration ainsi que la puissance nécessaire pour obtenir cette amplitude, ce dispositif assurant un enregistrement continu et permanent du traitement de libération des contraintes appliqué à la pièce et de la façon dont cette dernière a réagi à ce traitement. L'appareil est peu onéreux et facilement transportable d'une 25 ébauche de pièce à une autre. L'invention a également pour objet de fournir un appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, pouvant être utilisé par un opérateur inexpérimenté après un temps très court de formation (environ une heure). 30 Le procédé de l'invention comprend la mise en vi bration de la pièce dans la gamme de fréquences de la pointe de résonance choisie pour chaque partie de la pièce à traiter qui la maintient de la vibration dans la gamme de fréquences de chaque pointe de résonance choisie, tandis que l'amplitude de la 35 pointe augmente, que la puissance nécessaire à la production de cette pointe diminue, et que la gamme de fréquences diminue jusqu'à ce que la puissance nécessaire pour produire cette amplitude se soit stabilisée. L'appareil de libération des contraintes dans 69 20804 5 2031504 une pièce comprend un vibreur bridé sur la pièce actionnée par un mécanisme d'entraînement a vitesse réglable, un accélaromè-tre fixé sur la pièce à une certaine distance du vibreur pour mesurer l'amplitude de la forme d'onde de la vibration appliquée 5 à la pièce, et un circuit électrique de commande et de contrôle comportant un dispositif indiquant la fréquence et l'amplitude de la vibration appliquée à la pièce ainsi que la puissance nécessaire pour produire cette amplitude» D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- 10 tion ressortiront de la description qui va suivre et des figu-# res qui représentent ; la figure t est une vue de face en perspective d*un appareil destiné à permettre la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; 15 la figure 2 montre un exemple de dispositif de lecture pour l'appareil de la figure 1 ; la figure 3 montre un autre exemple de dispositif de lecture pour l'appareil de la figure 1 j la figure 4 montre également un autre exemple de 20 dispositif d'affichage pour l'appareil de la figure 1; la figure 5 est une courbe théorique de l'amplitude par rapport a la fréquence pour une pièce simple sous contraintes ; la figure 6 est une courbe théorique de l'amplitude 25 par rapport à la fréquence pour une pièce simple dans laquelle les contraintes ont été libérées ; la figure 7 est une courbe de l'amplitude par rapport à la fréquence d'une pièce complexe sous contraintes, et la figure 8 est une courbe de 1*amplitude par 30 rapport à la fréquence d'une pièce complexe dans laquelle les contraintes ont été libérées# La figure 1 représente un appareil 10 servant à faire vibrer une pièce 12, L'appareil 10 comprend un vibreur 14, un accéléromètre 16, un boîtier 18 posé sur un support mobile 20. 35 Le coffret 18 comprend un tableau de commande 21 équipé d'un dispositif 22 indiquant l'amplitude et la fréquence de la vibration, ainsi que la puissance nécessaire pour produire une telle amplitude. 69 20804 6 2031504 Le vibreur 14 est d'un type courant et comprend un mécanisme d'entraînement à vitesse réglable qui commande un excentrique (non représenté sur la figure) dans- le logement 24. Le vibreur 14 est fixé à la pièce 12 de façon à pouvoir en être 5 séparé.Selon l'un des modes de réalisation préféré de l'invention , le mécanisme d'entraînement à vitesse réglable est un moteur électrique série 23, par exemple, un moteur a inverseur dont les enroulements d'induit et d'inducteur sont montés en série. Etant donné que l'on peut commander la vitesse d'un moteur électri-10 que série, on commande la fréquence de la vibration appliquée à la pièce 12 en ajustant la vitesse de rotation du moteur 23 par modification de la puissance qui iui est appliquée. Un dispositif de commande ëe puissance $ de préférence un transformateur réglable (non représenté) est prévu à cet effet e$ comporte un 15 bouton de réglage 25. La pièce 12 est soutenue dans son ensemble par des supports élastiques 28 et 30 en caoutchouc ou autre matière analogue et qui permettent à la pièce de bouger librement lorsque la vibration à laquelle eile est soumise atteint la fréquence de 20 vibration naturelle, c#est-à-dire la fréquence de résonance, de chacune de ses parties. L'accéléromètre 16 comprend un transducteur (non représenté) de type courant, qui transforme la vibration mécanique en un signal électrique, permettant ainsi une mesure relative de l'amplitude de la forme d'onde dë vibration. Ce 25 signal est transmis à un amplificateur (non représenté)dont le gain est commandé à l'aide d'un bouton 31. L'accéléromètre 16 est fixé à la pièce, à l'écart du vibreur 14, de façon à pouvoir en être détaché. La fréquence de vibration d'une partie d'une piè-30 ce 12 est directement proportionnelle à la vitesse du moteur 23, tandis que la puissance nécessaire pour produire l'amplitude est directement proportionnelle à la puissance consommée par le moteur 23, celles-ci pouvant être mesurées par des dispositifs de mesure électrique appropriés (non représentés) de type courant, 35 tels qu'un tachymètre et un ampèremètre. Le coffre 18 contient un circuit de commande et de contrôle électrique comprenant le dispositif de commande de puissance branché entre le moteur 23 et une source d'énergie électrique.Ce circuit comprend également 69 20604 7 2031504 le dispositif de lecture 22 qui est relié au dispositif de commande de puissance et à l'accéléxomètxe poux indiquer la fréquence et l'amplitude de la vibxation appliquée à la pièce ainsi que la puissance xequise poux pioduixe cette amplitude. 5 Les appaxeils utilisés jusqu'ici poux faire vibrer une pièce afin d'en libéxex les contxaintes, compxenaient une am-pëxemètre , poux indiquer la puissance qui alimentait le moteux du vibxeux, et un compteux de xésonance poux indiquer l'amplitude de la vibxation appliquée à la pièce* Ces appaxeils étaient 10 munis d'un bouton de niveau de xésonance, tel que le bouton 31, poux faixe vaxiex l'amplitude indiquée pax le compteux de résonance* Ce dernier était situé à l'emplacement du dispositif de lecture 22 sur le tableau de commande 21 de l'appareil selon la présente invention* La fréquence de vibration était indiquée de 15 façon approximative par la position du bouton de réglage 25 du transformateux variable* Dans les pxocédés utilisés jusqu'ici poux libéxex pax vibxation les contxaintes dans une pièce, l'opérateur tournait le bouton 23 jusqu'à ce que le compteur de résonance indi«» 20 que le point de résonance pour l'ensemble de la pièce, c'est-à-dire le point d'amplitude maximum* Si le niveau d'amplitude était trop bas, l'opérateux l'ajustait en touxnant le bouton 31. Il bloquait ensuite le vibxeux sux la fxéquence de xésonance, et une minutexie était utilisée poux faire vibxex la pièce à la fxé-25 quence de xésonance corxespondant à l'ensemble de la pièce, pendant un laps de temps pxédétexminé. Ce laps de temps pxédétexmi-né était basé sux l'expéxience acquise avec des pièces de poids différents* Ce temps de vibxation à la fxéquence de xésonance ap-paxente était donc choisi empixiquement et/ou arbitrairement* En 30 outre, après avoix fait vibxer la pièce à la fréquence choisie pendant ce laps de temps pxédétexminé, il n'y avait aucun moyen connu de s'assuxex, ou d'êtxe sûx, que toutes les contxaintes avaient été libéxées* Bien que cextains opéxateuxs l'aient peut Ôtxe 35 xemaxqué, on ne faisait pas attention au fait que l'amplitude, c'est-à-dixe l'affichage au compteur de xésonance, n'augmentait pas, ou ne diminuait pas régulièrement. En d'autres texmes, on croyait d'une couxbe d'amplitude pax rapport à la fxéquence pxé- 69 20804 8 2031504 senterait des dénivellations régulières comme dans les figures 5 et 6* Le fait que l'aiguille du compteur de résonance oscillait sur le cadran au fur et à mesure qu'elle progressait vers un point d'amplitude maximum, était attribué à des problèmes dans 5 les circuits électriques, tels que réaction, non-linéarité, cap-tage de signaux étrangers, etc... On ne jugeait pas important non plus le fait que le courant ne diminuait pas et n'augmentait pas régulièrement « On a constaté néanmoins que les petites pointes 10 indiquées par un compteur de résonance pendant son mouvement ir— régulier, semblent correspondre aux pointes de résonance des parties individuelles de la pièce qui, en raison de leur configuration, etc.... résonnent à des fréquences différentes» Il a également été constaté que le courant néces-15 saire pour produire une amplitude donnée dans la gamme d'une pointe de résonance donnée, diminue au fur et à mesure que l'on fait vibrer la pièce® En outre, au fur et à mesure que le courant diminue, la gamme de fréquence de la pointe diminue jasqu'à un point oîi il devient impossible de régler la fréquence de la vibra-» 20 tion sur cette pointe de résonance» A ce stade, le courant se stabilise, c'est-à-dire qu'il cesse de diminuer» Ce phénomène semble être dû à la présence de contraintes dans la partie de la pièce ayant une fréquence naturelle de vibration, c'est-à-dire un point de résonance dans la gamme de fréquence de la pointe de résonance 25 observée. Apparemment, les contraintes existant à l'intérieur et autour de cette partie de la pièce l'empêchaient de vibrer librement à sa fréquence de résonance0Il semble également que l'augmentation de courant dans la gamme de fréquence de la pointe de résonance était due à la résistance à la vibration des contrain— 30 tes existant dans cette partie de la pièce» Il semble donc, qu*une fois que l'on a fait vibrer la pièce dans la gamme de fréquence de la pointe de résonance donnée (théoriquement, à la fréquence de résonance), les contraintes sont progressivement libérées» Ce résultat est indiqué par la diminution du courant et par le fait 35 que l'amplitude de la pointe de résonance augmente tandis que sa gamme de résonance diminue, c'est-à-dire que la fréquence de résonance (fréquence naturelle de vibration) devient plus discontinue ou spécifique. Il faut noter que souvent, il n'est pas détecté de 69 20804 9 2031504 pointe de résonance réelle dans une pièce qui n'a pas été libérée de ses contraintes. A la place, on détecte un plateau qui comprend la pointe de résonance réelle. Une fois que les contraintes ont été libérées dans une pièce, seule la pointe de ré-5 sonance réelle peut être détectée, et comme l*amplitude de cette pointe a augmenté, la pointe de résonance est détectée facilement. Dans ce cas, il semble parfois-que la fréquence de résonance de la pointe de résonance s'est décalée» On pense néanmoins que la fréquence de résonance ne se décale pas, mais que ce déca-10 lage apparent est plutôt dû au manque de sensibilité des instruments utilisés et/ou^l'impossibilité de régler le matériel de vibration plusieurs fois exactement de la même façon. On comprendra mieux cé phénomène en comparant les pointes de résonance d'une pièce sous contrainte à celles d'une 15 pièce libérée de ses contraintes, qui sont illustrées aux figures 7 et 8. Pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention de la façon la plus appropriée, il importe de pouvoir comparer les variations de l'amplitude de la vibration et les variations de 20 la puissance nécessaire pour produire cette amplitude, aux variations de la fréquence de la vibration® Un dispositif de mesure 22 est prévu à cet effet; ce dispositif comprend un cadran de lecture d^scilloscope 32 comme celui qui est illustré à la figure 2, et/ou un dispositif à stylets dèenregistrement continu sur bande 25 34 comme celui qui est illustré à la figure 3 et/ou un système d*affichage numérique immédiat 36 comme celui qui est illustré à la figure 4. Le cadran de lecture d'etôilloscope 32 montrerait une forme d'onde 38 équivalente à la forme d'onde de la vibration appliquée à la pièce à usinero 30 Dans le dispositif à stylets 36, trois stylets 40, 41 et 42 se déplacent transversalement sur une bande 43 et indiquent les variations de fréquence et d'amplitude de la forme d'onde de la vibration appliquée a la pièce, ainsi que les variations de puissance nécessaires pour produire l'amplitude. Chaque 35 fois que le vibreur fonctionne, la bande se déplace horizontalement à une vitesse constante afin de fournir un enregistrement continu du traitement de libération de contraintes par vibration auquel est soumise une pièce donnée, ainsi que des résultats du- 69 20804 10 2031504 dit traitement» Le stylet 40 indique les variations d'amplitude par la ligne 44. Le stylet 41 indique les variations d'intensité par la ligne 45, et le stylet 42 indique les variations de fréquence par la ligne 46. 5 L'amplitude, la fréquence et l'intensité nécessai res au vibreur pour produire l'amplitude voulue peuvent être lues directement sux le dispositif d'affichage numérique 36 pour toute fréquence de fonctionnement. La fréquence est donnée en cycles par minute sur le cadran 47; l'amplitude est indiquée sur le cadran 48 10 sous forme d'une tension correspondant au signal produit par le transducteur de l,accéléromètre, et la puissance nécessaire pour produire l'amplitude est indiquée en ampères ou en watts sur le cadran 49. Le dispositif d*affichage numétique 36 peut être 15 utilisé seul ou avec le dispositif de lecture d'oscilloscope 32 et/ou avec le système d'enregistrement à stylets 34. Ce dernier peut également être utilisé seul ou avec le dispositif de lecture d'oscilloscope 32* Théoriquement, si la pièce a une configuration sy-20 métrique simple, il n'y a qu'une seule fréquence naturelle ou de assonance pour toutes les parties de cette pièce. En d'autres ter? mes, chaque partie de la pièce ne résonne qu'à la fréquence de résonance correspondant à l'ensemble de la pièceo fia pointe de réso^-nance théorique pour ce type de pièce simple est indiquée au point 25 50, sur la figure 5, et au point 51 sur la figure 6» Sur la figure 5, la pointe de résonance 50 est arrondie, ce qui indique qu'il y a des contraintes internes dans la pièce» La gamme de fréquence de la pointe de résonance 50 de la pièce simple sous contraintes, est comprise entre les fréquences A et B» Pour libérer ces contraintes 30 l'opérateur doit faire vibrer la pièce entre les fréquences A et B. Au fur et à mesure que la pièce vibre dans la gamme de fréquence de la pointe de résonance, l'amplitude diminue quelque peu aux bords de la gamme de fréquence ou de la largeur de la bande de la fréquence de résonance, et augmente vers le milieu de la largeur 35 de bande. La puissance nécessaire pour produire l'amplitude diminue. En outre, la largeur de bande de la pointe de résonance diminue jusqu'à devenir presque nulle, c'est-à-dire qu'elle devient très étroite, comme l'indiquent les fréquences C et D sur la figu 69 20804 n 2031504 re re 6.L'amplitude de la pointe de résonance 51 dans la largeur de bande comprise entre les fréquences C et D de la figure 6 est considérablement plus haute que la pointe 50 de la figure 5» De plus, la puissance nécessaire pour produire cette amplitude est 5 inférieure et se stabilise» A ce stade, l'opérateur sait que les contraintes ont été pratiquement libérées dans la pikce à usiner. Ce résultat sera indiqué par le dispositif de lecture d'oscilloscope 32, le dispositif d'enregistrement à stylets 34, et/ou le dispositif d'affichage numérique 36. 10 La figure 7 montre la courbe de l'amplitude par rapport à la fréquence 60 pour une pièce complexe sous contraintes» Il faut noter que les différentes parties de cette pièce complexe ont leurs propres pointes de résonance 61, 62, 63, 64, 65 et 66, en raison de leur configuration particulière» Ces poin-15 tes de résonance ne diffèrent pas seulement les unes des autres, mais également de la pointe de résonance principale 70 pour l'ensemble de la pièce. En appliquant le procédé de l'invention, l'opérateur fait vibrer la pièce dans une gamme de fréquence prédétermi— 20 née, de préférence une gamme comprise entre 4000 et 8000 cycles par minute» Il est rare que l'opérateur règle le vibreur directement sur la fréquence de résonance correspondant à l'ensemble de la pièce. Il explore au. contraire toutes les fréquences pouvant être produites par le vibreur qu'il utilise» Au fur et à mesure 25 que la pointe de résonance de chaque partie individuelle de la pièce est atteinte, l'opérateur en note ou en relève la valeur ainsi que l'amplitude, la largeur de bande des fréquences de résonance en Hertz, et la puissance nécessare au vibreur pour produire l'amplitude, c'est-à-dire le déplacement effectif de la pièce 30 métallique» Il est préférable que l'opérateur note l'ampérage nécessaire au vibreur» Après avoir noté les pointes de résonance apparentes et la gamme de fréquence de ces pointes pour chaque partie de la pièce dans laquelle il doit libérer les contraintes, l'opérateur règle à nouveau l'appareil sur chaque pointe de réso-35 nance et fait vibrer la pièce dans l^èamme de fréquence de chaque pointe de résonance apparente pour chaque partie de la pièce où les contraintes doivent être libérées» Il maintient la vibration tandis que l'amplitude augmente et la gamme de fréquence di 69 20804 12 2031504 minue, jusqu'à ce que la puissance nécessaire pour produire l'amplitude se soit stabilisée» Au fur et à mesure que la pièce vibre da$s la gamme de fréquence de chaque pointe de résonance apparente, les 5 contraintes sont graduellement libérées et l'amplitude (taux de mouvement du métal ) augmente rapidement à la fréquence de résonance spécifique, la gamme ou la largeur de bande de la fréquence de résonance diminue, et la puissance nécessaire pour produire l'amplitude de la vibration au point de résonance est considérable-10 ment réduite» Après un temps de traitement adéquat, l'amplitude de la vibration à chaque pointe de résonance,des parties où les contraintes doivent être libérées , et la puissance nécessaire pour produire cette amplitude se stabilisent, indiquant ainsi que la pièce est pratiquement libérée de ses contraintes. Cette condi-15 tion est indiquée par les pointes 81, 82, 84, 85 et 86 de la courbe 80 de la figure 8» Un enregistrement constant de la fréquence, de l'amplitude et de la puissance, est effectué, manuellement ou au-tomatiquement^ Le dispositif d'enregistrement à stylets 34, illus-20 tré à la figure 3, assure un enregistrement continu automatique de la fréquence, de l'amplitude et de la puissance nécessaire pour produire 1'amplitude» Oh obtient ainsi un enregistrement exact du traitement de libération des contraintes par vibration appli-quéeà une pièce donnée, ainsi que des résultats de ce traitement» 25 Etant donné que toutes les parties individuelles de la pièce ayant leur propre fréquence de résonance sont traitées séparément par vibration dans la gamme de fréquence de résonance qui leur est propre, l'opérateur peut vérifier la réaction de la pièce, c'est-à-dire la modification de la gamme de fréquence ou 30 de la largeur de bande de la fréquence de résonance, ainsi que la variation de puissance nécessaire pour produire l'amplitude à chaque pointe- de résonance, afin de déterminer si les>6ontraintes ont été entièrement libérées dans chaque partie de la ,pièce. Ainsi, grâce au procédé de libération des contraintes par vibration selon 35 l'invention, il est possible de supprimer les contraintes sélectivement, dans une partie individuelle de la pièce et dans une mesure plus ou moins grande, en réglant le vibreur sur la gamiWle fréquence de résonance de cette partie pendant un temps plus ou moins 69 20804 13 2031504 long, selon la réaction de cette partie à ce traitement. Après avoir traité chaque pointe de résonance apparente de chaque partie où les contraintes doivent être libérées, l'opérateur répète l'opération qui consiste à faire vibrer la piè-5 ce dans la gamme de fréquence prédéterminée, et il note la variation de l'amplitude de la forme d'ond* de vibration ainsi que la variation de la fxéquence et de la puissance nécessaire pour produire l'amplitude, afin de déterminer si toutes les contraintes ont été libérées et si ci* nouvelles contraintes n*ont pas été 10 introduites dans la pièce» On notera que dans la figure 8, aucune pointe de résonance ne correspond à la pointe 63 de la figure 7# Il semble que ce phénomène soit dû au fait que les contraintes internes existant dans la partie de la pièce qui correspond à la pointe de résonance 63 sont d'une ampleur et d'une nature 15 telles qu'ils apparaissent comme une partie distincte de la pièce, c'est-à-dire sous la forme d'une saillieo Des expériences ont montré que ces contraintes sont généralement provoquées par des soudures ou des joints. Une fois que les contraintes ont été libérées dans la zone de soudure, la pointe de résonance apparente dispa-20 raît# Si une partie quelconque de la pièce est soumise à une vibration excessive au point d'être écrouie, il y aura une augmentation de la puissance pour produire un déplacement vibratoire donné du métal, c'est-à-dire de l'amplitude de la vibration 25 dans la gamme de fréquence de résonance de cette partie particulière de la pièce de métal# Ces nouvelles contraintes sont détectées par l'apparition d'une pointe de résonance arrondie? telle que la pointe 88 de la figure 8. Pour supprimer ces nouvelles contraintes introduites mécaniquement, l'opérateur inverse le sens de la 30 vibration appliquée par le vibreur 14 à la pièce 16, puis fait vibrer la pièce, pendant un court laps de temps, dans la gamme de fréquence de la pointe de résonance 88 jusqu'à ce qu'il obtienne une libération satisfaisante des contraintes# Pour les pièces rondes ou sphériques, il peut être nécessaire, pour éliminer des 35 contraintes introduites mécaniquement, de placer le vibreur sur le côté opposé de la pièce# La forme d'onde de la vibration appliquée à la pièce comprend une fonction d'onde primaire dans un plan, une 69 20604 14 2031504 fonction d'onde secondaire qui se développe dans un plan perpendiculaire a celui de la fonctiorfà'onde primaire, et une fonction d'onde tertiaire qui se développe dans un plan perpendiculaire à la fois au plan de la fonction d'onde primaire et au plan de la fonc-5 tion d'onde secondaire» En se reportant à la figure 1, la fonction d'onde primaire est dans le plan YZ et se déplace le long de l'axe Z. La fonction d'onde secondaire se développe dans le plan XZ et se déplace le long de l'axe X» La fonction d'onde tertiaire est dans le plan XY et se déplace le long de l'axe Y.Ges trois fonctions 10 d'ondes sont quelquefois appelées "onde de Rayleigh" (fonction d'onde primaire), Honde de Love" (fonction d'onde secondaire) et "onde de rotation" (fonction d'onde tertiaire). L'onde de Rayleigh provoque sur son passage un mouvement elliptique rétrograde des particules. Les ondes de Love et de rotation provoquent sur leur 15 passage un mouvement oscillatoire des particules, perpendiculairement à leur parcours.Etant donné que la forme d'onde de vibiation comprend des fonctions qui se situent dans trois plans différents, on peut faire vibrer la pièce dans un sens particulier en réglant le vibreur sur la fréquence de résonance spécifique d'une partie 20 donnée de la pièce, dans laquelle la fonction d'onde primaire, secondaire ou tertiaire de la vibration appliquée, est la fonction d'onde de résonance0 Ceci est très important car on a constaté que ce traitement de libération des contraintes par vibration est plus rapide et plu^fefficace lorsque la vibration appliquée à la pièce 25 est parallèle aux contraintes existant dans cette dernière. Il est donc possible d'utiliser ces trois fonctions pour le traitement de libération des contraintes résiduelles en réglant le vibreur sur la fonction d'onde qui est parallèle aux contraintes, afin que cette libération s'effectue avec un maximum d'efficacité et 30 en un minimum de tempso Ainsi, si l'on se«porte à la figure 1, pour libérer les cohtraintes dans la soudure R, l'opérateur peut régler le vibreur sur une fonction d'onde primaire, ou de Rayleigh dans la gamme de fréquence de résonance choisie pour cette soudure, Pour libérer les contraintes dans la soudure L, l'opérateur 35 peut régler le vibreur sur la fonction d'onde secondaire, ou de Love, dans la même gamme de fréquence de résonance. Et pour libérer les contraintes dans la soudure S, l'opérateur peut régler le vibreur sur la fonction d'onde tertiaire, ou de rotation, dans 69 20804 15 2031504 la môme gamme de fréquence de résonance» Dans certains cas, les contraintes internes sont dues à la déformation élastique ou au déplacement élastique des molécules , et pour faire revenir les molécules dans leur posi-5 tion çtoimale, ou sans contrainte, càns la structure du mëta},il suffit d'appliquer une vibration pouvant provoquer un mouvement élastique des molécules sous contraintes. Dans d'autres cas, les contraintes internes auxquelles sont soumises les molécules provoquent une déformation plastique de ces dernières, et une vibra-10 tion pouvant continuer la déformation plastique des molécules sous contraintes est nécessaire pour déplacer les molécules vers une position stable en créant des plans de glissement dans la structure du métal* 69 20804 16 2031504 REVENDICATIONS 1. Procédé permettant de libérer par vibration les contraintes existant dans une pièce, caractérisé par la mise 5 en vibration de la pièce dans la gamme de fréquences de la pointe de résonance de chaque partie de la pièce à traiter et le maintien de la vibration dans la gamme de fréquences de chaque pointe de résonance choisie tandis que l'amplitude de lc^ointe augmente la puissance nécessaire pour produire la pointe diminuant avec la 10 gamme de fréquences jusqu'à ce que la puissance nécessaire pour produire cette amplitude soit pratiquement stabilisée# 2» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce est soumise à une vibration parallèle aux contraintes qu'elle contient» 15 3, Procédé selon la revendication t, caractérisé en ce que la forme d'onde de la vibration appliquée à la pièce comprend une fonction d'onde primaire dans un plan, une fonction d'onde secondaire qui se développe dans un plan perpendiculaire au plan de ladite fonction d'onde primaire, et une fonction d'on-20 de tertiaire qui se développe dans un plan perpendiculaire à la fois au plan de ladite fonction d'onde primaire, et au plan de ladite fonction d'onde secondaire, et caractérisé en ce que la pièce est soumise à une vibration parallèle au sens d'une contrainte donnée, grâce at* réglage du dispositif utilisé pour faire 25 vibrer la pièce sur une fréquence de résonance d'une partie donnée de la pièce, dans laquelle la fonction d'onde se déplaçant parallèlement à ladite contrainte est la fonction d'onde de résonance dominante# 4. Procédé pour libérer par vibration les con-30 traintes existant dans une pièce, caractérisé par Jamise en vibration de la pièce dans une gamme de fréquences prédéterminées, l'enregistrement de la variation de l'amplitude de la forme d'onde de vibration et de la puissance nécessaire pour produire cette amplitude ainsi que la variation de la fréquence, la détermi-35 nation de la gamme de fréquence des pointes de résonance de chaque partie de la pièce, la mise en vibration de lafpièce dans la gamme de fréquences correspondant à la pointe de résonance de chaque partie à traiter, et le maintien de la vibration dans la 69 20804 17 2031504 gamme de fréquences de chaque pointe de résonance choisie tandis que l'amplitude augmente, la puissance requise pôur produire la pointe et la gamme de fréquence diminuent jusqu'à ce que la puissance nécessaire pour produire l'amplitude soit stabilisée» en ce que la gamme de fréquences prédéterminées est comprise entre 4000 et 8000 Hertz. 6. Procédé selon la revendication 4, consistant à enregistrer en continu la fréquence, l'amplitude et la puissance 10 nécessaire pour produire l'amplitude vibratoire voulue de la pièce afin d'obtenir un enregistrement du traitement de libération des contraintes par vibration appliquées à une pièce donnée, et des résultats dudit traitement. 7. Procédé selon la revendication 4, consistant 15 à répéter les opérations de mise en vibration de la pièce dans la gamme de fréquences prédéterminées et d'enregistrement des variations de l'amplitude de la vibration et de la puissance nécessaire pour produire cette amplitude, ainsi que des modifications de la fréquence afin de déterminer si toutes les contraintes ont 20 été libérées dans la pièce et si de nouvelles contraintes n'y ont pas été introduites. 8« Procédé selon la revendication 7, consistant eb outre à déterminer de la gamme de fréquences des pointes de résonance pour les contraintes introduites , à inverser le sens 25 de la vibration appliquée pour faire vibrer ladite pièce pendant un court laps de temps, dans la gamme de fréquences des pointes de résonance des contraintes introduites, jusqu'à ce qu'une réduction satisfaisante des contraintes soit obtenueo 9« Appareil pour libérer par vibration les con-30 traintes existant dans une pièce, comprenant un vibreur bridé sur la pièce de façon amovible, un accéléromètre fixé à la pièce en un point séparé du vibreur et destiné à mesurer l'amplitude de la forme d'onde de la vibration appliquée à la pièce, un circuit de commande et de contrôle électrique comprenant un dispositif ré-35 glable de puissance, branché entre une source d'énergie électrique etâ.edit vibreur pour régler 1§ puissance fournie au vibreur et par conséquent la fréquence de la vibration, et un système de lecture relié au dispositif de commande de puissance et à l'accé- 5 5« Procédé selon la revendication 4, caractérisé 69 20804 18 2031504 léromètre, pour indiquer la fréquence et l'amplitude de la vibration appliquée a la pièce, ainsi que la puissance nécessaire pour produire une telle amplitude« 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé 5 en ce que le système de lecture comprend un dispositif de lecture sur oscilloscope» 11» Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit système de lecture comprend un enregistreur sur bande dans lequel sont enregistrées la fréquence, l'amplitude et 10 la puissance nécessaire pour produire l'amplitude de la vibration appliquée à la pièce» 12. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit système de lecture comprend un dispositif d'affichage numérique comportant au moins un cadran numérique indiquant 15 les paramètres tels que la fréquence, l'amplitude et la puissance nécessaire pour produire l'amplitude de la vibration appliquée à la pièce» 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit dispositif d'affichage numérique comprend trois ca- 20 drans numériques indiquant respectivweit la fréquence, l'amplitude et la puissance nécessaire pour produire l'amplitude de la vibration appliquée à la pièce»