Contrôle Non Destructif C.N.D.

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1 Contrôle Non Destructif C.N.D. 16

2 Principales techniques Particules magnétiques Pénétrants 7% Autres 7% 6% Ultrasons 30% Objets divers Pétrochimique 15% 10% Aérospatial 25% Courants de Foucault 10% Autres RX 20% 20% Film RX Métaux 15% 15% Transport (automobile, train, avion,...) 20% Autres (médecine, agroalimentaire, géologie,...) 17

3 Contrôle par ressuage Méthodes visuelles Objectif : Rechercher des défauts débouchants. Principe Cette méthode, très ancienne (déjà utilisée en 1910 chez Rolls Royce), consiste à appliquer un pénétrant (liquide coloré ou fluorescent) sur la surface à contrôler. Le liquide pénètre à l'intérieur des défauts débouchants (criques, fissures, porosités, piqûres). Après élimination par lavage de l'excès de pénétrant, la surface est recouverte d'une fine couche de révélateur qui, agissant comme un buvard, "aspire" le pénétrant contenu dans les défauts et donne une tache colorée. 18

4 Mode d'examen : Quel que soit le procédé utilisé : ressuage coloré = lumière blanche (lumière du jour) et pénétrant coloré (rouge) ou ressuage fluorescent = lumière ultraviolette et pénétrant fluorescent, la mise en œuvre reste identique. La différence opératoire provient essentiellement de la nature même du pénétrant et du révélateur utilisés : Pénétrants pré-émulsionnés : directement lavables à l'eau ou au solvant, qualifiés en sensibilité normale. Pénétrants post-émulsionnés : lavables à l'eau après émulsification avec un agent tensioactif, généralement qualifiés en haute sensibilité. Révélateurs secs : poudre blanche qui se dépose sur les zones de ressuage, classées en haute définition. Révélateurs humides : principalement utilisés avec des supports liquides volatils, ils se déposent sur toute la surface contrôlée et forment un dépôt contrastant. 19

5 Précautions : La sensibilité de détection des défauts est souvent déterminée par le mode de préparation des surfaces. C est à dire que la rigueur apportée au nettoyage préliminaire favorise grandement les résultats de l'examen. Mise en oeuvre : Cette méthode s'applique à une grande variété de matériaux compacts et non poreux (métaux, plastiques, composites...). Le pénétrant peut être appliqué au pinceau, au pistolet, à la bombe aérosol ou par immersion. Les récents développements de la visionique et du traitement d'image permettent d'accéder à des systèmes experts de reconnaissance de forme. 20

6 Avantages : Tous matériaux non poreux de géométrie et dimensions quelconques Facile à mettre en œuvre (pour pénétrants pré-émulsionnés) Bonne sensibilité aux défauts débouchants (la sensibilité de détection dépend de l'acuité visuelle et du seuil différentiel de contraste de l'opérateur, de l'état de surface et de la qualité du nettoyage de la pièce) Ordre de grandeur de la sensibilité de détection d'une fissure : longueur minimale 0.5 mm, largeur 1 à 10 µm Méthode globale permettant l examen de la totalité de la surface de la pièce (l'orientation des défauts est sans influence) Méthode peu onéreuse Automatisation possible Inconvénients : Les défauts doivent être débouchants et non obstrués (par de la graisse, de la peinture, de l'oxyde, de la calamine ou des contraintes résiduelles de compression) Il est nécessaire d effectuer un dégraissage et un décapage préalables soignés Les opérateurs doivent posséder une bonne expérience Hygiène et sécurité: Utilisation de lumière ultraviolette - Utilisation, stockage et élimination de produits chimiques dont certains sont inflammables. 21

7 Contrôle par opacité Objectif : Rechercher des défauts internes généralement dans des matériaux composites translucides ; par exemple les stratifiés monolithiques à base de fibre de verre et de résine non chargée de pigment coloré. Principe : Contrôle de la compacité (matériau compact ou pas) par transmission en lumière visible. Le matériau composite est translucide s il est bien imprégné de résine. Il est plus opaque s'il comporte des défauts de type délaminage ou groupe de porosités. La lumière transmise est soit examinée à l'œil, soit mesurée par une photodiode. Avantages : Méthode peu onéreuse et facile à mettre Automatisation possible grâce à la photodiode et à un traitement d images approprié Photodiode La méthode permet la localisation rapide de défauts internes et une appréciation de leur étendue dans le plan de la structure La sensibilité aux défauts n est pas influencée par leur orientation dans le plan de l échantillon Spot lumineux Défaut Lumière transmise faible Inconvénients : Le matériau sain doit impérativement être translucide ce qui limite le champ d applications Pièce à contrôler Lumière transmise par le matériau sain La méthode ne permet pas de déterminer la nature du défaut L image obtenue est une projection du défaut sur le plan de l échantillon, donc on n accède pas à la forme précise, ni à la position en profondeur, du défaut détecté. 22

8 Magnétoscopie Méthodes magnétiques Objectif : Recherche de défauts de surface (ou sous-jacents) dans des matériaux ferromagnétiques. Principe : Cette méthode consiste à créer un flux d'induction magnétique intense dans des structures ferromagnétiques entraînant, au droit des défauts, des flux de fuite. Ces flux sont mis en évidence par des traceurs magnétiques finement micronisés et déposés à la surface des matériaux. Les lignes de force du flux sont bien alignées lorsque le matériau est sain. Elles sont déviées par des défauts orientés perpendiculairement à leur sens d alignement. La reproductibilité de l'examen peut être obtenue à condition d'éliminer ou de réduire l'aimantation rémanente qui peut subsister dans les pièces. Mode d'examen : L'examen peut être effectué en lumière blanche avec des fonds contrastants et des traceurs (révélateurs magnétiques) colorés ou en lumière ultraviolette avec des traceurs fluorescents. Les traceurs peuvent être secs ou humides : Les traceurs secs : ils sont ferromagnétiques, très mobiles sur la pièce et très visibles à l'œil. Les traceurs humides : les liquides porteurs sont - soit des produits aqueux non inflammables (eau + mouillant + antimoussant + antioxydant + bactéricides), - soit des produits au kérosène (kérosène + antidermique). 23

9 Lignes de champ magnétique Schéma de principe Matériau sain Matériau présentant deux défauts Méthodes d'aimantation : 1- Par passage de flux magnétique dans les pièces (aimantation longitudinale) Les lignes de force (donc le flux) sont sensiblement parallèles à l'axe Nord-Sud. Cette méthode permet donc de détecter des discontinuités transversales (ou perpendiculaires) à cet axe. 2- Par passage de courant dans les pièces (aimantation transversale) Les lignes de force traversent le produit perpendiculairement à l'excitation électrique. Cette méthode permet de donc détecter les discontinuités longitudinales (ou parallèles) à l axe du courant électrique. Le flux se boucle dans la pièce perpendiculairement à l'axe électrique. 24