Brevet FR2907899A1 — publié le 20080502

APPAREIL INDENTEUR A POINTE PROPRE A TESTER UN BLOC DE MATERIAU La présente invention porte sur un appareil indenteur à 5 pointe propre à tester un bloc de matériau. L'invention a plus particulièrement comme domaine d'application un appareil indenteur propre à poinçonner ou rayer un matériau avec une force de pression ou d'impact 10 donnée à l'aide d'une pointe, par exemple de type Vickers, Berkovitch, Knoop ou sphérique, et, par la suite, propre à mesurer les dimensions et le volume de la trace laissée sur le matériau à tester suite à la force de pression ou d'impact que ce matériau a subi. Il est ainsi possible de 15 déterminer les propriétés mécaniques du matériau, telle que sa dureté, son module d'élasticité, à partir de la forme et de la profondeur de l'empreinte laissée dans le matériau et de la courbe (force exercée, profondeur) obtenue lors de l'essai. 20 Les matériaux à tester ainsi que la pointe sont des éléments ayant des dimensions pouvant être relativement réduites. Il est donc nécessaire de prévoir des dispositifs de support adaptés à de telles dimensions. Il est connu dans l'art antérieur des appareils indenteurs à pointe propre à tester un bloc de matériau (US 3 191 424, US 3 221 535, US 6 361 641). 30 Toutefois, ces appareils ne sont pas adaptés pour une indentation à très haute température avec des forces d'impact très faibles, en vue de déterminer le comportement à très haute température de matériaux. Il est 25 2907899 2 entendu par très haute température des températures supérieures à 700 C et pouvant atteindre jusqu'à 1200 C. Il n'existe pas à l'heure actuelle d'appareils indenteurs permettant de déterminer le comportement d'un matériau, notamment à très haute température, devant subir un choc ou un impact. A ces fins, la présente invention porte sur un appareil indenteur à pointe propre à tester un bloc de matériau, caractérisé en ce qu'il comporte un support de pointe agencé sous forme d'un dispositif de support et de chauffage, notamment à très haute température, et un support d'un bloc d'un matériau à poinçonner ou rayer agencé sous forme d'un dispositif de support et de chauffage, notamment à très haute température, ledit support de pointe et ledit support de bloc comportant chacun un corps massif en matériau thermiquement conducteur, possédant une paroi latérale périphérique et une face frontale ; des moyens de solidarisation prévus sur ladite face frontale pour solidariser de façon amovible soit la pointe, soit le bloc de matériau à poinçonner ou rayer, en contact de conduction thermique avec ledit corps massif ; un fourreau annulaire de forme complémentaire au corps massif dans lequel est logé ledit corps massif ; des moyens de chauffage de structure annulaire propres à entourer étroitement la paroi latérale du fourreau annulaire en étant en contact de conduction thermique avec celui-ci, lesdits moyens de chauffage comprenant au moins un organe de chauffage électrique, et des moyens d'assemblage du corps massif et des moyens de chauffage, ce grâce à quoi la pointe peut être, au cours du test, portée à une température déterminée, notamment à 2907899 3 une température sensiblement égale à celle du bloc de matériau à tester. En effet, afin de déterminer les propriétés mécaniques 5 d'un matériau, il est couramment utilisé un appareil indenteur à pointe. Jusqu'à présent, si on souhaite connaître le comportement à une certaine température d'un matériau, sans toutefois atteindre de très hautes températures, on chauffe uniquement le matériau à tester. 10 Pour des faibles efforts d'impact et pour de très hautes températures, le transfert thermique entre la pointe non chauffée et le matériau à tester chauffé est susceptible d'influencer la température réelle du matériau au moment de la mise en contact de la pointe avec le matériau, une 15 partie de la chaleur du matériau à tester étant susceptible de se transférer vers la pointe entraînant de ce fait une diminution de la température réelle du matériau à tester. Il n'est donc pas possible de déterminer à l'heure actuelle le comportement mécanique 20 donné d'un matériau à une température élevée à l'aide d'un essai à pointe. Ainsi, si on souhaite plus précisément obtenir les propriétés mécaniques du matériau à une température donnée et afin d'éviter des transferts thermiques, entre la pointe et le matériau à tester, 25 susceptibles d'influencer sur la température du matériau à tester, on prévoit de chauffer aussi bien la pointe que le bloc de matériau à tester chacun à l'aide d'un dispositif de support et de chauffage. On ne connaît pas à l'heure actuelle de dispositifs de support et de chauffage à haute 30 température d'une pointe et d'un bloc de matériau à tester qui soit indépendant. 2907899 4 Afin de permettre à la pointe ou au bloc de matériau d'être chauffé de manière sensiblement homogène et ainsi d'obtenir un objet chauffé présentant la même température en tout point donné, les moyens de chauffage comprennent 5 un manchon tubulaire en matériau thermiquement conducteur entourant le fourreau annulaire et en contact de conduction thermique avec la paroi latérale périphérique de celui-ci, l'organe de chauffage électrique étant enroulé autour du manchon tubulaire. Toutefois, afin que 10 l'objet soit à une même température en tout point donné par conduction thermique de la chaleur entre le manchon tubulaire, le fourreau annulaire et l'objet, les moyens de chauffage doivent être au préalable mis en route avant d'exercer une quelconque force de pression sur l'objet, ou 15 inversement. Il est ainsi obtenu un état d'équilibre entre ces différents éléments et la pointe ou le bloc de matériau a, au bout d'un certain laps de temps, une température sensiblement uniforme et homogène. 20 De manière à permettre un contact de conduction thermique pouvant s'adapter facilement à toute forme possible du fourreau annulaire, l'organe de chauffage électrique est un fil métallique, notamment un fil en platine. 25 Afin que le manchon tubulaire soit chauffé de manière uniforme sur toute sa hauteur, le fil métallique est enroulé en hélice autour de la paroi externe du manchon tubulaire. 30 Afin de réaliser un contact de conduction thermique le plus étroit possible entre le manchon tubulaire et l'organe de chauffage électrique, au moins une gouttière est creusée dans la paroi externe du manchon tubulaire 2907899 5 autour de celle-ci, l'organe de chauffage étant abrité dans cette gouttière. De manière avantageuse, les moyens d'assemblage 5 comprennent un cylindre entourant étroitement les moyens de chauffage et des moyens de retenue amovible de ce cylindre. Afin de permettre le remplacement en un minimum de temps 10 de l'organe de chauffage électrique ou du manchon tubulaire, les moyens de retenue amovible comprennent au moins une tige de serrage engagée dans au moins un passage traversant, notamment diamétralement, le corps massif, le fourreau annulaire, les moyens de chauffage et le 15 cylindre. Afin d'empêcher un quelconque déplacement de la pointe lors de l'impact de la pointe sur le matériau à tester, ce qui entraînerait une marge d'erreur quant à la force 20 d'impact réellement fournie au bloc de matériau à tester, les moyens de solidarisation de la pointe comprennent : un évidement pratiqué dans la face frontale du corps massif ; un noyau de forme extérieure complémentaire de celle de l'évidement, le noyau comportant un passage traversant de 25 forme complémentaire de celle de la pointe de manière que cette dernière soit reçue de façon ajustée dans ce passage avec son extrémité pointue en saillie hors de la face frontale du corps massif et sa base forcée en appui de conduction thermique contre le fond de l'évidement ; des 30 moyens de blocage de la pointe dans le passage, et des moyens de blocage du noyau dans l'évidement. 2907899 6 Afin de faciliter et de renforcer l'effet de blocage de la pointe dans le noyau, le fond de l'évidement comporte un doigt axial intégral en saillie de diamètre au plus égal à celui du passage et la base de la pointe est forcée en 5 appui de conduction thermique contre la face frontale du doigt. Ainsi, il est exercé une force de poussée contre le fond de la pointe ce qui a tendance à plaquer la pointe dans le passage et à faire sortir la pointe hors du passage. La position en saillie de la pointe hors du 10 passage est alors renforcée. Afin de permettre la fixation rapide du noyau sur le corps massif et afin de faciliter le remplacement d'une pointe par une autre, l'évidement est taraudé et le noyau est 15 fileté et vissé dans l'évidement. Afin de renforcer la solidarisation et l'inamovibilité de la pointe dans le passage du noyau, les moyens de blocage de la pointe dans le passage comprennent une matière 20 pulvérulente à faible granulométrie déposée dans le passage entre la pointe et le noyau. Afin de permettre une liaison inamovible entre le bloc de matériau à tester et le corps massif lorsque le matériau à 25 tester subit un impact ou une force de pression, les moyens de solidarisation du bloc de matériau à poinçonner comprennent deux profilés en L inversé, disposés face à face en saillie sur la face frontale du corps massif, sous lesquels le bloc de matériau est inséré. 30 De manière avantageuse, la pointe est soit une pointe Vickers, soit une pointe Berkovitch, soit une pointe Knoop, soit une pointe sphérique. 2907899 7 Afin de mesurer les efforts exercés par la pointe sur le matériau à tester, le support de bloc de matériau à rayer ou à poinçonner repose sur un capteur d'effort. 5 Selon une forme de réalisation avantageuse, le support de bloc de matériau à rayer ou à poinçonner repose sur le capteur d'effort par l'intermédiaire de moyens de liaison sous la forme d'un élément tubulaire, préférentiellement en zircone. 10 Avantageusement, la déformation du capteur d'effort est mesurée en continu par un capteur de déplacement capacitif. 15 De manière avantageuse, le capteur d'effort repose sur une pièce refroidie. Préférentiellement, l'élément tubulaire traverse une pièce refroidie. Selon une réalisation particulière, le capteur d'effort est constitué d'un dispositif à pont de jauges. De manière avantageuse, l'appareil indenteur comprend des 25 moyens de visualisation du support de bloc de matériau à rayer ou à poinçonner, notamment aptes à suivre la dilatation dudit support de bloc de matériau lors de son chauffage. 30 Afin de renforcer le blocage du bloc de matériau à tester, le support de bloc de matériau à rayer comprend des moyens de vissage traversant axialement le corps massif et aptes 20 2907899 8 à exercer une force de placage sur le bloc contre les moyens de solidarisation. Avantageusement, le support de pointe est déplaçable 5 verticalement à l'aide de moyens de déplacement. De manière avantageuse, le support du bloc de matériau à tester est déplaçable horizontalement à l'aide de moyens de déplacement. Selon une forme de réalisation avantageuse, les moyens de déplacement vertical du support de pointe comprennent une table de translation motorisée et un translateur piézoélectrique. De manière avantageuse, le translateur piézoélectrique est lié à un capteur de déplacement, avantageusement un capteur de déplacement capacitif. 20 La présente invention porte également sur un procédé de mesure de l'effort exercé par une pointe sur un bloc de matériau à tester à l'aide d'un appareil indenteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mesure du déplacement de la 25 pointe dans le bloc de matériau et, dans le même temps, une étape de mesure de l'effort exercé par la pointe sur le bloc, la mesure de déplacement étant déterminée en retranchant la valeur mesurée par un premier capteur de déplacement compris dans les moyens de déplacement du 30 support de pointe à la valeur mesurée par un second capteur de déplacement mesurant la déformation du capteur d'effort supportant le support du bloc de matériau à tester. 10 15 2907899 9 Avantageusement, il est formé une boucle d'asservissement en effort tant que la valeur calculée lors de l'étape de mesure n'atteint pas une valeur de consigne fixée. 5 Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend également une étape de déplacement d'un translateur piézoélectrique compris dans les moyens de déplacement du support de pointe tant que la valeur calculée lors de 10 l'étape de mesure n'a pas atteint la valeur de consigne fixée. Avantageusement, la valeur du déplacement du translateur piézoélectrique correspond à un pourcentage de la 15 différence entre la valeur de consigne fixée et la valeur déterminée lors de l'étape de mesure. La présente invention va maintenant être décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs 20 et à partir des illustrations suivantes, dans lesquelles : -la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un dispositif de support et de chauffage d'un bloc de matériau à tester d'un appareil indenteur selon l'invention ; 25 - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un dispositif de support et de chauffage d'une pointe d'un appareil indenteur selon l'invention, et - la figure 3 est une vue schématique d'un appareil indenteur selon l'invention. 30 Les figures 1 et 2 représentent respectivement une vue en coupe schématique d'un dispositif de support et de 2907899 10 chauffage d'un bloc 2 de matériau à tester et d'une pointe 16 d'un appareil indenteur 23 selon l'invention. Plus précisément, la figure 1 illustre selon une vue en 5 coupe schématique un dispositif 1 de support et de chauffage d'un bloc 2 de matériau à tester, le dispositif 1 appartenant à un appareil indenteur 23 selon l'invention comprenant un corps massif 3, avantageusement en matériau thermique conducteur, possédant une paroi latérale 10 périphérique 3a et une face frontale 3b. Il est entendu par corps massif tout corps pouvant remplir la fonction d'une enclume, c'est-à-dire tout corps pouvant subir un impact ou choc sans se déformer et servant de moyens de support à un objet subissant directement un choc ou impact 15 ou devant exercer un choc ou un impact sur un autre objet. Le corps massif 3 se présente sous la forme générale d'un cylindre et est avantageusement réalisé en un matériau métallique. 20 Des moyens de solidarisation 4 sont prévus sur la face frontale 3b du corps massif 3 pour solidariser de façon amovible l'objet 2 en contact de conduction thermique avec le corps massif 3. 25 Le dispositif 1 de support du bloc 2 de matériau à tester comprend également un fourreau annulaire 36, de forme complémentaire au corps massif 3 dans lequel est logé le corps massif 3. 30 Des moyens de chauffage 5 de structure annulaire sont prévus de manière à entourer étroitement la paroi latérale périphérique du fourreau annulaire 36 en étant en contact de conduction thermique avec celui-ci. Les moyens de 2907899 11 chauffage 5 comprennent au moins un organe 6 de chauffage électrique. Des moyens d'assemblage 7 sont également prévus de manière 5 à solidariser et à maintenir en contact de conduction thermique le corps massif 3 et le fourreau annulaire 36 avec les moyens de chauffage 5. Les moyens de chauffage 5 comprennent un manchon tubulaire 10 8, avantageusement en matériau thermiquement conducteur, tel que de l'alumine, entourant le fourreau annulaire 36 et en contact de conduction thermique avec la paroi latérale périphérique du fourreau annulaire 36. 15 Afin de permettre un chauffage homogène sur l'ensemble du fourreau annulaire 36 et du corps massif 3, l'organe de chauffage électrique 6 est enroulé autour du manchon tubulaire 8, et plus précisément il est enroulé en hélice autour de la paroi externe 8a du manchon tubulaire 8. 20 De manière à permettre la mise en contact de conduction thermique entre l'organe de chauffage 6 et le manchon tubulaire 8, au moins une gouttière 9 est creusée dans la paroi externe 8a du manchon 8 autour de celle-ci et 25 l'organe de chauffage 6 est abrité dans cette gouttière 9. De manière préférentielle, l'organe de chauffage électrique 6 est un fil métallique, notamment un fil de platine. Dans le cas de figure où le corps massif 3 est sensiblement cylindrique, alors le manchon tubulaire 8 est également cylindrique. 30 2907899 12 Afin de maintenir un contact étroit entre le corps massif 3 et le manchon tubulaire 8, le diamètre interne du manchon tubulaire 8 est sensiblement égal au diamètre externe du fourreau annulaire 36. 5 De manière alternative, il est possible de prévoir le corps massif 3 sous une forme parallélépipédique ou toute autre forme appropriée présentant des moyens de solidarisation 4 d'un objet à supporter et à chauffer, le 10 manchon 8 étant apte à être en contact de conduction thermique avec le fourreau annulaire 36 de par sa forme complémentaire. Avantageusement, quand le manchon tubulaire 8 est composé 15 de plusieurs segments tubulaires, il est possible grâce à l'enroulement de l'organe de chauffage électrique 6 autour du manchon tubulaire 8 d'exercer une force de pression et de compression des segments du manchon 8 sur le corps massif 3, de manière à ainsi former un contact étroit 20 entre le corps massif 3 et le manchon 8. Les moyens d'assemblage 7 comprennent un cylindre 7a entourant étroitement les moyens de chauffage 5, à savoir le manchon tubulaire 8 et l'organe de chauffage électrique 25 6 et comprennent également des moyens 10 de retenue amovible de ce cylindre 7a. De façon simple, les moyens 10 de retenue amovible peuvent comprendre au moins une tige de serrage 11 engagée dans au 30 moins un passage traversant 12, notamment diamétralement, le corps massif 3, le fourreau annulaire 36, les moyens de chauffage 5 et le cylindre 7a. 2907899 13 Préférentiellement, le bloc 2 de matériau est sous la forme d'une palette apte à être maintenue sur le corps massif 3 à l'aide des moyens de solidarisation 4 comprenant deux profilés 13 en L inversé, disposés face à 5 face en saillie sur la face frontale 3b du corps massif 3, sous lesquels le bloc 2 de matériau est inséré. Afin de renforcer le blocage et la solidarisation du bloc 2 de matériau à tester, le support 1 de bloc 2 de matériau 10 à rayer comprend des moyens de vissage 37 traversant axialement le corps 3 massif et aptes à exercer une force de placage sur le bloc 2 contre les moyens de solidarisation 4. Plus précisément, il est prévu une paire de tiges filetées 37 aptes à plaquer le bloc 2 contre les 15 profilés 13, les tiges 37 étant respectivement aptes à être vissées dans une paire d'orifices taraudés 38 qui traversent axialement le corps massif 3. La figure 2 illustre une vue en coupe d'un dispositif de 20 support et de chauffage d'une pointe 16 d'un appareil indenteur 23 selon l'invention, les éléments identiques entre le dispositif de support et de chauffage d'un bloc 2 de matériau à tester et le dispositif de support et de chauffage d'une pointe d'un appareil indenteur 23 portant 25 les mêmes numéros de référence. Le dispositif de support et de chauffage 14 d'une pointe 16 d'un appareil indenteur 23 présente un corps massif 3, des moyens de chauffage 5 et des moyens d'assemblage 7, la 30 principale différence portant sur les moyens de solidarisation 15 entre le bloc 2 de matériau à tester et le corps massif 3. 2907899 14 La pointe 16 est soit une pointe Vickers, soit une pointe Berkovitch, soit une pointe Knoop, soit une pointe sphérique, soit de forme conique ou pyramidale et est de type connu en soi, en saillie de la face frontale 3b du 5 corps massif 3. Les moyens de solidarisation 15 entre la pointe 16 et le corps massif 3 peuvent comprendre un évidement 17 pratiqué dans la face frontale 3b du corps massif 3 et un noyau 18 10 de forme extérieure complémentaire de celle de l'évidement 17. Le noyau 18 comprend un passage traversant 19 de forme complémentaire de celle de la pointe 16 de manière que 15 cette dernière soit reçue de manière ajustée dans ce passage 19 avec sa pointe 16a en saillie hors de la face frontale 3b du corps massif 3 et sa base 16b forcée en appui de conduction thermique contre le fond 17a de l'évidement 17. 20 Des moyens de blocage 20 de la pointe 16 dans le passage traversant 19 du noyau 18 sont également prévus et comprennent, selon un mode de réalisation préférentiel, une matière pulvérulente à faible granulométrie déposée 25 dans le passage traversant 19 entre la pointe 16 et le noyau 18, mais également entre le noyau 18 et l'évidement 17. Il s'agit par exemple de ciment en poudre d'alumine. De même, il est également prévu des moyens de blocage 21 30 entre le noyau 18 et l'évidement 17 du corps massif 3. Selon un mode de réalisation préférentiel, des moyens de filetage sont prévus sur le pourtour extérieur du noyau 18 et des moyens de taraudage sont prévus sur le pourtour 2907899 15 intérieur de l'évidement 17. Ainsi, l'évidement 17 est taraudé et le noyau 18 est fileté et vissé dans l'évidement 17. 5 De plus, le fond 17a de l'évidement 17 comporte un doigt axial 22 intégral, sensiblement confondu avec l'axe central du corps massif 3, en saillie et de diamètre au plus égal à celui du passage traversant 19, la base 16b de la pointe 16 étant forcée en appui de conduction thermique 10 contre la face frontale 22a du doigt 22. La figure 3 est une vue schématique d'un appareil indenteur 23 selon l'invention comprenant les dispositifs de support et de chauffage 14, 1 d'une pointe 16 et d'un 15 bloc 2 de matériau à tester tels que précédemment décrits. Le dispositif de support 14 de la pointe 16 est avantageusement placé face au dispositif de support 1 du bloc de matériau à tester de manière que la pointe 16 soit 20 face au bloc 2 de matériau à tester qu'elle doit poinçonner ou rayer. Plus précisément, la pointe 16 est située au dessus du bloc 2 de matériau à tester. 25 Afin de permettre l'indentation de la pointe 16 sur le bloc de matériau à tester, l'appareil indenteur 23 comprend des moyens de déplacement 24 du dispositif 14 de support et de chauffage de la pointe 16 ainsi que des 30 moyens de support 25 du dispositif 1 de support et de chauffage d'un matériau à tester. 2907899 16 Afin de permettre la fixation du corps massif 3 soit sur les moyens de déplacement 24 du dispositif 14 de support et de chauffage de la pointe Vickers 16, soit sur les moyens support 25 du dispositif 1 de support et de 5 chauffage d'un matériau à tester, il est prévu une tige 3d en saillie de la face dorsale 3c du corps massif 3 et avantageusement prévue sur l'axe central du corps massif 3. 10 La tige 3d en saillie présente préférentiellement une extrémité libre filetée de manière à pouvoir être vissée sur un élément support soit des moyens de déplacement 24, soit des moyens support 25. 15 Avantageusement, une goupille est prévue traversante à la fois dans l'extrémité libre filetée, mais également dans l'élément support soit des moyens de déplacement 24, soit des moyens support 25. 20 Le support de bloc 2 de matériau à rayer ou à poinçonner repose sur un capteur d'effort 26, de type connu en soi, par l'intermédiaire de moyens de liaison 27 sous la forme d'un élément tubulaire 28, préférentiellement en zircone. 25 La déformation du capteur d'effort 26 est mesurée en continu par un capteur de déplacement capacitif 30. Le capteur d'effort 26 repose sur une pièce refroidie 31, tandis que l'élément tubulaire 28 traverse une autre pièce 30 refroidie 32. Préférentiellement, le capteur d'effort 26 est constitué d'un dispositif à pont de jauges. 2907899 17 L'appareil indenteur 23 comprend des moyens de visualisation 29 du support de bloc 2 de matériau à rayer ou à poinçonner, notamment aptes à suivre la dilatation dudit support de bloc 2 de matériau lors de son chauffage. 5 En effet, pendant le chauffage, le dispositif de support et de chauffage du bloc 2 de matériau à tester se dilate. Ainsi, lorsque l'équilibre thermique est atteint et donc que la température est homogène au sein du dispositif de support du bloc 2, alors l'image obtenue par les moyens de 10 visualisation 29 est stabilisée. Le dispositif de support 14 de la pointe 16 est déplaçable verticalement à l'aide de moyens de déplacement 24. 15 Le support 1 du bloc 2 de matériau à tester est déplaçable horizontalement à l'aide de moyens de déplacement 25. Préférentiellement, les moyens de déplacement vertical 24 du support 14 de pointe 16 comprennent une table de 20 translation motorisée 33 et un translateur piézoélectrique 34, qui est lié à un capteur de déplacement 35, avantageusement un capteur de déplacement capacitif. La présente invention porte également sur un procédé de 25 mesure de :L'effort exercé par une pointe 16 sur un bloc 2 de matériau à tester à l'aide d'un appareil indenteur 23. Le procédé selon l'invention comprend une étape de mesure du déplacement de la pointe 16 dans le bloc 2 de matériau 30 et dans le même temps une étape de mesure de l'effort exercé par la pointe 16 sur le bloc 2, ladite mesure de déplacement étant déterminée en retranchant la valeur mesurée par un premier capteur de déplacement 35 compris 2907899 18 dans les moyens de déplacement 24 du support 14 de pointe 16 à la valeur mesurée par un second capteur de déplacement 30 mesurant la déformation du capteur d'effort 26 supportant le support 1 du bloc 2 de matériau à tester. De manière préférentielle, il est formé une boucle d'asservissement en effort tant que la valeur calculée lors de ladite étape de mesure n'atteint pas une valeur de consigne fixée. 10 De plus, il est également prévu une étape de déplacement du translateur piézoélectrique 34 compris dans les moyens de déplacement 24 du support 14 de pointe 16 tant que la valeur calculée lors de ladite étape de mesure n'a pas 15 atteint la valeur de consigne fixée. Préférentiellement, la valeur du déplacement du translateur piézoélectrique 34 correspond à un pourcentage de la différence entre la valeur de consigne fixée et la 20 valeur déterminée lors de ladite étape de mesure. Ainsi, selon l'invention, il est possible de porter la pointe à une température déterminée, notamment à une température sensiblement égale à celle du bloc de matériau 25 à tester de sorte que lors du test, lorsque la pointe est en contact du matériau à tester, il n'y a pas ou peu d'échange thermique entre eux. On est ainsi assuré que la température à l'emplacement du test est effectivement la température prévue. 30 Par ailleurs, afin de rendre homogène la température de régulation du dispositif de support et de chauffage du bloc 2 de matériau à tester et de la pointe 16, deux 5 2907899 19 points froids (non représentés sur la figure, mais de tout type connu en soi) sont disposés à proximité de chacun des deux dispositifs 1, 14. Ainsi, la mesure de la température est indépendante pour chacun des deux dispositifs 1, 14 5 qui possède ainsi chacun sa propre régulation et son propre système de chauffage. Ces points froids servent de référence à la mesure de la température et donc à la dilatation propre de chacun des deux dispositifs 1, 14. Le contrôle de cette dilation est possible lorsqu'un 10 équilibre thermique des deux dispositifs 1, 14 est atteint. Des moyens de contrôle de la dilatation des fours sont intégrés sur chacun des dispositifs 1, 14. 15 En effet, puisque le dispositif de support et de chauffage du bloc 2 de matériau à tester repose sur un capteur d'effort 26, la charge détectée pendant le chauffage augmente par application de la loi de Laplace. Lorsque 20 l'équilibre thermique est atteint, l'indication du capteur d'effort 26 est stabilisée. Par ailleurs, la proximité immédiate du dispositif support du bloc 2 avec le dispositif support de la pointe 16 25 permet de créer l'échauffement ou le refroidissement de l'un par rapport à l'autre et de former un gradient de température entre lesdeux dispositifs 1, 14 qui créera une instabilité de régulation si l'un des deux dispositifs est à une température différente de l'autre. 30 Selon une forme particulière de réalisation de la boucle d'asservissement en effort, un fichier de points de consignes est préalablement créé. Chaque point de consigne 2907899 20 est ensuite lu. La boucle d'asservissement consiste à retrouver, dans un intervalle de temps fixé, la valeur de la consigne. Pour cela, il est utilisé un algorithme de boucle par suite convergente. Il s'agit de mesurer l'écart 5 entre la valeur souhaitée et la valeur mesurée. 50% de l'écart de force est converti en déplacement de la table piézoélectrique 34, pour faire avancer l'indenteur dans la matière, et donc augmenter l'effort. Cette méthode est réalisée cinq fois de suite pour tendre vers la valeur 10 souhaitée. Ce type de régulation fonctionne car on utilise un moyen de mesure d'effort très déformable. Le microscope 29 sert en particulier à viser une zone précise du bloc 2 de matériau à tester. En bougeant les moyens de déplacement 25 d'une quantité connue, il est possible de tester une zone particulière du bloc de matériau à tester et de retrouver cette zone pour mesurer l'empreinte laissée par la pointe. 15 20 REVENDICATIONS 1. Appareil indenteur à pointe (16) propre à tester un bloc de matériau, caractérisé en ce qu'il comporte : - un support (14) de pointe (16) agencé sous forme d'un dispositif (14) de support et de chauffage, notamment à très haute température, et - un support (1) d'un bloc (2) d'un matériau à poinçonner ou rayer agencé sous forme d'un dispositif (1) de support et de chauffage, notamment à très haute température, ledit support (14) de pointe (16) et ledit support de bloc (2) comportant chacun : - un corps (3) massif en matériau thermiquement conducteur, possédant une paroi (3a) latérale périphérique 15 et une face (3b) frontale ; - des moyens de solidarisation (4, 15) prévus sur ladite face (3b) frontale pour solidariser de façon amovible soit la pointe (16), soit le bloc (2) de matériau à poinçonner ou rayer, en contact de conduction thermique 20 avec ledit corps (3) massif ; - un fourreau annulaire (36) de forme complémentaire au corps massif (3) dans lequel est logé ledit corps massif (3) ; - des moyens de chauffage (5) de structure annulaire 25 propres à entourer étroitement la paroi latérale du fourreau annulaire (36) en étant en contact de conduction thermique avec celui-ci, lesdits moyens de chauffage (5) comprenant au moins un organe (6) de chauffage électrique, et 30 - des moyens d'assemblage (7) du corps (3) massif et des moyens de chauffage (5) ; ce grâce à quoi la pointe (16) peut être, au cours du test, portée à une température déterminée, notamment à 2907899 22 une température sensiblement égale à celle du bloc (2) de matériau à tester. 2. Appareil indenteur selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce que les moyens de chauffage (5) comprennent un manchon (8) tubulaire en matériau thermiquement conducteur entourant le fourreau annulaire (36) et en contact de conduction thermique avec la paroi latérale périphérique de celui-ci et en ce que l'organe 10 (6) de chauffage électrique est enroulé autour dudit manchon (8) tubulaire. 3. Appareil indenteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe (6) de chauffage électrique 15 est un fil métallique, notamment un fil en platine. 4. Appareil indenteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fil métallique est enroulé en hélice autour de la paroi (8a) externe du manchon (8) 20 tubulaire. 5. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une gouttière (9) est creusée dans la paroi (8a) externe du 25 manchon (8) tubulaire autour de celle-ci et en ce que l'organe (6) de chauffage est abrité dans cette gouttière (9). 6. Appareil indenteur selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'assemblage (7) comprennent un cylindre (7a) entourant étroitement les moyens de chauffage et des moyens (10) de retenue amovible de ce cylindre (7a). 2907899 23 7. Appareil indenteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (10) de retenue amovible comprennent au moins une tige (11) de serrage engagée dans au moins un passage (12) traversant, notamment 5 diamétralement, le corps (3) massif, le fourreau annulaire (36), les moyens de chauffage (5) et le cylindre (7a). 8. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens (4) 10 de solidarisation de la pointe (16) comprennent : - un évidement (17) pratiqué dans la face (3b) frontale du corps (3) massif, - un noyau (18) de forme extérieure complémentaire de celle de l'évidement (17), ledit noyau (18) comportant un passage (19) traversant de forme complémentaire de celle de la pointe (16) de manière que cette dernière soit reçue de façon ajustée dans ce passage (19) avec son extrémité pointue en saillie hors de la face (3b) frontale du corps (3) massif et sa base (16b) forcée en appui de conduction thermique contre le fond (17a) de l'évidement (17), - des moyens (20) de blocage de la pointe (16) dans ledit passage (19), et - des moyens (21) de blocage dudit noyau (18) dans l'évidement (17). 9. Appareil indenteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le fond (17a) de l'évidement (17) comporte un doigt (22) axial intégral en saillie de diamètre au plus égal à celui du passage (19) et en ce que la base (16b) de la pointe (16) est forcée en appui de conduction thermique contre la face frontale (22a) dudit doigt (22). 2907899 24 10. Appareil indenteur selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'évidement (17) est taraudé et en ce que le noyau (18) est fileté et vissé dans l'évidement (17). 5 11. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les moyens de blocage (20) de la pointe (16) dans ledit passage (19) comprennent une matière pulvérulente à faible 10 granulométrie déposée dans ledit passage (19) entre la pointe (16) et le noyau (18). 12. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de 15 solidarisation (4) du bloc (2) de matériau à poinçonner ou rayer comprennent deux profilés (13) en L inversé, disposés face à face en saillie sur la face (3b) frontale du corps (3) massif, sous lesquels le bloc (2) de matériau est inséré. 20 13. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ladite pointe est soit une pointe Vickers, soit une pointe Berkovitch, soit une pointe Knoop, soit une pointe sphérique. 14. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 13, caractérisé en ce que ledit support de bloc (2) de matériau à rayer ou à poinçonner repose sur un capteur d'effort (26). 15. Appareil indenteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit support (1) de bloc (2) de matériau à rayer ou à poinçonner repose sur 25 30 2907899 25 ledit capteur d'effort (26) par l'intermédiaire de moyens de liaison (27) sous la forme d'un élément tubulaire (28), préférentiellement en zircone. 5 16. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que la déformation dudit capteur d'effort (26) est mesurée en continu par un capteur de déplacement capacitif (30). 10 17. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que ledit capteur d'effort (26) repose sur une pièce refroidie (31). 18. Appareil indenteur selon l'une quelconque des 15 revendications 15 à 17, caractérisé en ce que ledit élément tubulaire (28) traverse une pièce refroidie (32). 19. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que ledit 20 capteur d'effort (26) est constitué d'un dispositif à pont de jauges. 20. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il comprend 25 des moyens de visualisation (29) du support de bloc (2) de matériau à rayer ou à poinçonner, notamment aptes à suivre la dilatation dudit support de bloc (2) de matériau lors de son chauffage. 30 21. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que ledit support (1) de bloc (2) de matériau à rayer comprend des moyens de vissage (37) traversant axialement ledit corps (3) massif 2907899 26 et aptes à exercer une force de placage sur ledit bloc (2) contre les moyens de solidarisation (4). 22. Appareil indenteur selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support (14) de pointe (16) est déplaçable verticalement à l'aide de moyens de déplacement (24). 23. Appareil indenteur selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support (1) du bloc (2) de matériau à tester est déplaçable horizontalement à l'aide de moyens de déplacement (25). 15 24. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 22 ou 23, caractérisé en ce que les moyens de déplacement vertical (24) du support (14) de pointe (16) comprennent une table de translation motorisée (33) et un translateur piézoélectrique (34). 20 25. Appareil indenteur selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, caractérisé en ce que le translateur piézoélectrique (34) est lié à un capteur de déplacement (35), avantageusement un capteur de 25 déplacement capacitif. 26. Procédé de mesure de l'effort exercé par une pointe (16) sur un bloc (2) de matériau à tester à l'aide d'un appareil indenteur selon l'une des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de chauffage de la pointe (16) à l'aide de moyens de chauffage (5) de manière à ce que la pointe (16) puisse être portée, au cours du test, à une température 2907899 27 déterminée, notamment à une température sensiblement égale à celle du bloc (2) de matériau à tester, une étape de mesure du déplacement de la pointe (16) dans le bloc (2) de matériau et, dans le même temps, une étape de mesure de 5 l'effort exercé par la pointe (16) sur le bloc (2), ladite mesure de déplacement étant déterminée en retranchant la valeur mesurée par un premier capteur de déplacement (35) compris dans les moyens de déplacement (24) du support (14) de pointe (16) à la valeur mesurée par un second 10 capteur de déplacement mesurant le déformation du capteur d'effort (26) supportant le support (1) du bloc (2) de matériau à tester. 27. Procédé de mesure de l'effort selon la revendication 15 précédente, caractérisé en ce qu'il est formé une boucle d'asservissement en effort tant que la valeur calculée lors de ladite étape de mesure n'atteint pas une valeur de consigne fixée. 20 28. Procédé de mesure de l'effort selon la revendication 26 ou 27, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de déplacement d'un translateur piézoélectrique (34) compris dans les moyens de déplacement (24) du support (14) de pointe (16) tant que la valeur calculée lors de ladite 25 étape de mesure n'a pas atteint la valeur de consigne fixée. 29. Procédé de mesure de l'effort selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la valeur du déplacement 30 dudit translateur piézoélectrique (34) correspond à un pourcentage de la différence entre la valeur de consigne fixée et la valeur déterminée lors de ladite étape de mesure.