Cours 2 Contrôle Non Destructif PDF 2024-2025

Contrôle non destructif des matériaux MASTER II GM 2024/2025 Introduction générale La "défectologie" est une science qui permet une meilleure recherche des défauts sur une pièce. Actuellement la concurrence mondiale, impose une maîtrise de la qualité de...

Contrôle non destructif des matériaux MASTER II GM 2024/2025 Introduction générale La "défectologie" est une science qui permet une meilleure recherche des défauts sur une pièce. Actuellement la concurrence mondiale, impose une maîtrise de la qualité des produits. Les techniques de mesures dimensionnelles ou tridimensionnelles ne suffisent plus à satisfaire les exigences du marché, car la qualité n'est plus dans les dimensions des pièces mais elle est aussi dans sa composition chimique, son mode d'élaboration, d'expédition ainsi que l'analyse de son mode de fonctionnement ou de défaillance, la maîtrise des interventions sur site ou hors site. Pour cela, il est nécessaire de faire des mesures autres que dimensionnelles. Le contrôle non destructif est essentiel pour la bonne marche des industries qui fabriquent, mettent en œuvre ou utilisent les matériaux, les produits, les structures de toutes natures. A l’heure où la qualité est devenue un impératif incontournable, le champ d’application des C N D ne cesse de s’étendre au-delà de son domaine d’emploi traditionnel constitué par les industries métallurgiques et les activités où la sécurité et primordiale, telles que le nucléaire et l’aéronautique. La nature des défauts que l’on recherche sont, les défauts technologiques ponctuels graves, comme ceux inhérents à la fabrication et à l’utilisation des métaux, mais aussi des défauts d’aspect (taches sur une surface propre), et des corps étrangers nuisible (éclats de verre dans un emballage alimentaire). I. Le contrôle visuel. Ce chapitre est découpé en trois sous chapitres qui présentent des techniques de contrôle simple mais très usitées. L'examen visuel, Le ressuage, La magnétoscopie. 1. L'examen visuel L’examen visuel est le contrôle non destructif le plus répandu car il est simple. Il peut être le moins onéreux. Cet examen peut aussi être un contrôle préalable pour guider vers le choix d’un autre procédé. Il peut être jugé nécessaire dans de nombreux cas : Vérifier la conformité d’une pièce ou d’un ensemble avec le plan de réalisation (nature des matériaux, positionnement, relevés dimensionnels…) Détecter des anomalies de fonctionnement Examens de pièces après fonctionnement : usures, corrosions, érosions… Détecter le montage correcte d’un ensemble. L’examen visuel permet également, dans certains cas, de confirmer l’existence ou l’étendue d’un défaut détecté par une autre méthode. Exemples Dans les industries automobiles, le contrôle est effectué avant l’expédition des véhicules. C’est un contrôle visuel de divers points sur les véhicules. Ce contrôle permet de mettre en place des indicateurs de qualité tels que la qualité des peintures, qualité d’assemblage et qualité de présentation du produit. Dans l’automobile le contrôle de bon montage des fourchettes dans les boites de vitesse. Après assemblage, et avant la pose du carter 1.1. Examen à l'œil nu Un examen visuel effectué dans de bonnes conditions nécessite avant tout un éclairage suffisant. L’accessibilité de la partie à examiner doit permettre d’approcher l’œil à au moins 60 cm, sous une incidence de 30°. Un miroir permet souvent d’améliorer l’incidence de vision. D’autre part, la vue de l’opérateur doit être satisfaisante pour la détection de petits défauts et pour la vision correcte des couleurs. Celle-ci fait l’objet d’un contrôle annuel. De plus, pour observer les défauts de faibles dimensions, il peut être fait usage d’une loupe. Contrôle non destructif des matériaux Page 2  1.2. Examen à distance (Endoscopie) Lorsque la partie à contrôler n’est pas accessible par un examen direct, on fait appel à un endoscope. Un endoscope est une sonde (souple ou rigide), plus généralement de faible diamètre, permettant de porter la vision dans les zones inaccessibles. Pour ce faire, l'endoscope comporte deux fonctions distinctes : La fonction Vision La fonction Illumination La fonction vision est réalisée à l'aide d'un système optique ou optoélectronique comprenant : - Un objectif - Un transport d'images - Un organe de visualisation (Oculaire ou moniteur vidéo) La fonction illumination est généralement obtenue grâce à un système d'éclairage comprenant, soit: - Un générateur de lumière - Un câble d'éclairage reliant le générateur à la coquille de l'endoscope. - Un faisceau de fibres optiques d'éclairage intégré dans l'endoscope et assurant le transport de la lumière entre la coquille et l'extrémité de la sonde - une ou plusieurs mini-lampes à l'extrémité de la sonde Endoscopes rigides Principe : L'image de l'objet observé, délivré par l'objectif, est véhiculé jusqu'à l'œil par des lentilles. Différents types de lentilles sont utilisées suivant les dimensions de l'endoscope. - Les lentilles achromatiques ou doublets pour les endoscopes supérieur à Ø 3 mm - Les lentilles SELFOC pour les endoscopes inférieur à Ø 3 mm. Il s'agit d'une mono-fibre optique d'un diamètre de 0.35 mm à 2.7 mm, de longueur déterminée. Une variation de gradient d'indice obtenue par dopage permet une transmission de l'image sous forme d'ondes. Ces lentilles permettent la réalisation de micro-endoscopes de faible diamètre. Structure d'un endoscope rigide Endoscopes souples Principe : L'image de l'objet observé, délivrée par l'objectif, est véhiculée jusqu'à l'œil de l'observateur par un faisceau de fibres optiques ordonnées de façon cohérente. Une image formée sur la surface de la section d'entrée sera transmise point par point sur la surface de la section de sortie. Fibroscopes traditionnels Les fibroscopes traditionnels utilisent des faisceaux de fibres de verre. Le diamètre unitaire des fibres varie de 7 à 11 microns suivant les fabricants. La longueur maximum des faisceaux ne dépasse pas 6 mètres. Microfibroscope Les microfibroscopes utilisent une technologie de faisceaux en fibres de silice. Ces faisceaux ont les particularités suivantes : Très petit diamètre du faisceau à partir de 0.35 mm. Fibre unitaire de 3 microns permettant de haute résolution jusqu'à 30000 points dans un très faible diamètre. Grande longueur de faisceau, jusqu'à plusieurs dizaines de mètres grâce à la faible atténuation des fibres. Cette technologie permet de réaliser des microfibroscopes de diamètre inférieur à Ø 1 mm et des longueurs utiles importantes. Contrôle non destructif des matériaux Page 3 Structure d'un fibroscope Il s’agit d’un appareillage constitué de miroirs et lentilles. L’oculaire permet la mise au point et assure un certain grossissement (5, 10, 15%). Cet appareillage reçoit divers accessoires : appareil photo, caméra, T.V. Exemple d'utilisation d'un endoscope : inspection de la chambre de combustion d’un réacteur. Quelques exemples d’application : Contrôle de nettoyage, Contrôle de soudures Recherche de fuite Recherche de corrosion, recherche de fissuration Recherche de corps étrangers Mesure 2 et 3D de fissures, Alternateur toutes puissances Echangeur de chaleur toutes technologies Tubes et tuyauteries tous diamètres Bouteilles, cuves et réservoirs Groupes diesels, moteurs thermiques Nucléaire : moteurs, turbines, structures, réservoirs Automobile : motorisation, boites de vitesse, structures, longerons... 1.3. Limites du contrôle L’examen visuel est limité à la détection de défauts de surface. La limite provient essentiellement de son pouvoir de résolution : qualité de l’optique utilisée et vue de l’opérateur. L’utilisation d’objectifs grands angles conduit à exagérer la dimension de certains défauts (cavités, points de corrosion …) La préparation de la surface joue un grand rôle : la présence d’une couche de graisse, d’huile, de peinture, d’oxyde, etc.…, peut masquer la présence d’anomalies graves (pics de corrosion, fissures). Contrôle non destructif des matériaux Page 4 2. LE RESSUAGE 1. Définition Le ressuage permet d'étendre le champ d'application de l'examen visuel à la détection des défauts débouchant en surface sur la plupart des matériaux à condition que ceux-ci ne soient poreux ou que leurs surfaces ne soient pas trop rugueuses. Il convient particulièrement pour l'examen des aciers inoxydables ou des alliages légers pour lesquels la magnétoscopie ne peut être utilisée. Il permet également la recherche de défauts dans les endroits difficiles d'accès par les autres méthodes. Son principe repose essentiellement sur le phénomène de capillarité : C’est la propriété qu'ont certains liquides d'être attirés par des cavités de faibles dimensions (défauts débouchant). C'est donc une méthode autonome simple et concrète dont l'interprétation est directe. 2. Le Principe. La surface de la pièce (mise à nu et bien nettoyée), est enduite d'un liquide pénétrant, coloré ou sensible à la lumière ultraviolette. Ce liquide de faible tension interfaciale et de faible tension superficielle (donc bonne mouillabilité) pénètre et remplit les fines cavités débouchantes en surface. Après un temps d'imprégnation de l'ordre de 15-20 min, la surface à contrôler est débarrassée de l'excès de liquide, et nettoyée avec un maximum de précautions afin de ne pas vider les défauts éventuels ou le pénétrant subsiste. Après séchage on recouvre la surface d'une couche mince de révélateur (généralement sous forme de poudre très fine) qui joue le rôle de buvard en s'infiltrant dans les microcavités. Le liquide coloré contenu dans celles-ci, ressort à la surface de la pièce, en colorant localement le révélateur à leur aplomb (il existe toujours un fort contraste entre la couleur du pénétrant et celle du révélateur). La position des défauts est alors mise en évidence par ressuage. On obtient une coloration, plus ou moins intense et large, qui matérialise les discontinuités et donne une idée de leur importance. On peut alors interpréter les résultats puis remettre la pièce en état en éliminant toutes traces de produits. Comme on peut le constater, le principe de la méthode est simple, mais il a fallu de longs travaux de recherche pour mettre au point des produits suffisamment sensibles et fiables sur plusieurs critères. Le procédé comporte donc d'une façon générale six phases essentielles ci-dessous. Déroulement de l’opération 1) Nettoyage préalable : La surface est nettoyée avec un produit solvant qui enlève les impuretés (poussières, huile, graisse). 2) Application du pénétrant et l’imprégnation On dépose un produit pénétrant (poudre ou liquide) qui s'infiltre dans les irrégularités de la surface. C'est un produit coloré 3) Élimination du pénétrants en excès On élimine le surplus de pénétrant à l'aide d'un chiffon ou mousse. Il ne reste que le pénétrant dans les aspérités de la surface. 4) Application du révélateur (humide ou sec) On dépose un produit révélateur (poudre ou liquide) qui fait ressortir la couleur du pénétrant 5) Examen au lumière blanche ou UV si fluorescent L'examen de la surface se fait avec l'aide d’un éclairage directe afin d'augmenter le contraste sur la surface avec ou sans pénétrant. Il existe des pénétrants qui réagissent à la lumière fluorescente ou les Ultra-Violet (UV). 6) Nettoyage final Le nettoyage final consiste à enlever le révélateur et le pénétrant sur la surface à l'aide d'un solvant. Contrôle non destructif des matériaux Page 5  Schémas explicatifs du ressuage. 3. Produits utilisés : Deux produits essentiels : 3.1. Les pénétrants. Il existe deux types de pénétrant, choisis suivant le type de traceur qu'il contient, et le procédé utilisé pour l'éliminer de la surface. Le choix est guidé par le type de défaut recherché, le type de pièce à contrôler, et son état de surface. Ils peuvent être conditionnés sous plusieurs formes, dans des aérosols, des cuves à immersion (grandes séries) pour être appliqués au pinceau, au pistolet ou sous forme pulvérisée. 3.1.1.Types colorés. Ils sont composés d'un produit mouillant (huile minérale, pétrole, …) contenant un colorant rouge en général (rouge organale,). L'image des défauts obtenue s'observe à la lumière du jour, ou sous éclairage. Suivant l'état de surface, ils seront de type pré émulsionné (lavable à l'eau) post émulsionné (rinçage avec un émulsifiant), ou soluble dans l'alcool. L'application de ce pénétrant se fait en atelier et sur chantier pour la recherche de défauts relativement grossiers. 3.1.2.Types fluorescents Le pigment coloré émet une lumière visible (jaune, verte, orangée, …) quand il subit une irradiation aux rayons ultraviolets. Ce type de pénétrant possède une meilleure sensibilité de détection (cas de défauts très fins de quelques mm de largeur pour quelques mm de profondeur) mais nécessite l'utilisation d'une lampe U.V. et d'une pièce obscure. 3.2. Les révélateurs. On trouve trois types de révélateur dans le commerce (sec, humide ou pelables) qui sont conditionnés de la même façon que les pénétrants. 3.2.1.Types secs. Ces révélateurs nécessitent un séchage préalable particulier des pièces après élimination de l'excès de pénétrant. On les trouve sous forme de poudre blanche très fine (inférieure à 1µm) de silice ou de talc qui possède un pouvoir absorbant très élevé. L'application se fait par saupoudrage ou immersion électrostatique sur les pièces de géométrie complexe. 3.2.2.Types humides. La poudre est en suspension dans un liquide volatil (alcool) qui une fois évaporé laisse une couche très fine et uniforme. L'application est faite par pulvérisation au pistolet, en immersion, en bombe aérosol ou en application électrostatique. 3.2.3.Types pelables. La poudre est dispersée dans une résine polymérisante en solution dans un solvant organique volatil. Après séchage il est possible de détacher l'image du défaut emprisonné dans le film de vernis et donc de conserver la trace de l'indication. Contrôle non destructif des matériaux Page 6 Dans tous les cas d'application et pour tous les types de révélateur, la couche déposée doit être mince et uniforme, afin d'éviter les phénomènes d'étalement des indications (images baveuses), et le risque de masquer les petits défauts, du fait de la diffusion du pénétrant dans le révélateur. Étendu du contrôle. Il faut noter que le nettoyage préliminaire des surfaces à contrôler est primordiale pour faciliter l'accès du pénétrant aux cavités débouchantes (élimination des oxydes, peintures, produits organiques). Il permet aussi d'éliminer des indications parasites. Les principales applications du ressuage s'effectuent sur les pièces moulées, forgées, soudées, laminées étirées mais aussi pour la recherche de fuite. On peut détecter avec ce procédé, uniquement les défauts débouchant ouverts de types soufflures, retassures, inclusions en surface, reprises, criques, cassures, repliures, fissurations, caniveaux, piqûres, … Il faut exclure les défauts volumiques et les fissures dont les bords ont été refermés par fluage, ou à la suite d'un traitement de protection. Suivant la nature du matériau le ressuage peut être fait à température ambiante (entre 10°C et 40°C) ou à température élevée (jusqu'à 250°C) mais rarement en dessous de 10°C. Les produits utilisés lors des différentes phases doivent être compatibles avec la pièce à examiner, en particulier vis-à- vis des effets de corrosion à long terme (par exemple : teneur en soufre pour les alliages de titane et aciers à forte teneur en nickel). Ces produits doivent être manipulés avec des précautions particulières (ventilation, port de masque, gants,) dues aux risques d'irritation, d'intoxication, d'incendie, ou d'explosion qu'ils peuvent créer. Le ressuage est souvent imposé en complément des autres contrôles non destructifs. Il est soumis à des normalisations précises (AFNOR et ISO notamment). En définitive, ce procédé relativement sensible et peu coûteux. Il ne nécessite pas l'emploi d'un appareillage spécial encombrant. 3. LA MAGNETOSCOPIE 3.1. Principe L'examen par magnétoscopie consiste à soumettre une pièce ou une partie d'une pièce ferromagnétique à l'action d'un champ magnétique, continu, alternatif ou redressé de valeur importante et définie en fonction du produit. Parmi les matériaux courants on peut considérer comme étant ferromagnétique : - le fer pur, les aciers (martensitique, et ferritique), les fontes ; le nickel, le cobalt et globalement tous les matériaux sensibles à l'action d'un aimant. Par contre, les aciers austénitiques, les aciers à 12% de manganèse, les aciers à 17% de chrome, 4% de nickel, 1% de molybdène mais aussi l'aluminium, le cuivre, le titane, le magnésium, le laiton, le bronze, le plomb et leurs alliages ne sont pas considérés comme ferromagnétiques à cause de leur perméabilité magnétique trop faible. D'une façon générale, il est préférable que la valeur du champ magnétique permette d'atteindre la saturation magnétique. Dans ce cas les défauts superficiels de la pièce provoquent à leur endroit des "fuites magnétiques" constituant une sorte de mini aimant sur les pôles duquel peut s'accumuler une poudre ferromagnétique appelée indicateur ou révélateur. Le contrôle est donc possible dans ces conditions. On peut visualiser avec cette méthode les défauts débouchant en surface ou situés immédiatement sous la surface à examiner (jusqu'à environ 3mm au maximum). En outre la profondeur de détection dépend aussi de nombreux paramètres. Les défauts sont d'autant mieux détectés que leur orientation est voisine d'une direction perpendiculaire au champ magnétique, donc parallèle aux lignes de courant. "L'image" magnétique obtenue est observée dans des conditions qui dépendent du produit indicateur utilisé mais le procédé ne permet pas de déterminer avec précision les dimensions d'un défaut sous cutané mais il est possible avec beaucoup d'habitude d'en définir la nature. Il faut donc soumettre la pièce à l'action d'un champ magnétique d'une intensité suffisante, de manière à travailler dans une zone située au-dessus de la valeur maximale de la perméabilité magnétique. Pour la plupart des matériaux ferromagnétiques, cette valeur est obtenue pour un champ magnétique tangentiel compris entre 2000 et 4000 A/m. Contrôle non destructif des matériaux Page 7 Les discontinuités éventuelles de la pièce provoquent une déviation locale des lignes d'induction, donc un champ de fuite très intense, du fait de la saturation du matériau. Cette différence de potentiel magnétique est matérialisée par l'application, par saupoudrage, pendant la période d'aimantation, soit d'une poudre magnétique (grains entre 30 et 300µm) constituée de fer ou de la magnétite (Fe 3O4) ; soit d'une liqueur magnétique constituée d'un liquide porteur (eau additionnée d'un liquide mouillant ou produit pétrolier) contenant en suspension une poudre magnétique à grains fins (< à 30µm pour une concentration de 5 grammes par litre). 3.2. Les poudres magnétiques. Les poudres magnétiques employées sont de deux types : Les poudres magnétiques dont on utilise la coloration propre telles que spinelle de fer de couleur grise ou granulés de fer oxydé de couleur grise ou blanche ; Les poudres à grains composites à noyau ferromagnétique, enrobé d'une pigmentation observable soit à la lumière blanche, soit en lumière fluorescente à l'aide d'une lampe ultraviolette. Les révélateurs qu'ils soient pulvérisés par voie sèche ou par voie humide peuvent s'appliquer au pinceau, par arrosage, au pistolet, en bombe aérosol ou par immersion. 3.3. Principes de la détection Lorsqu'un champ magnétique traverse un échantillon ferromagnétique il est soumis à une loi universelle qui est celle de la facilité. Les lignes de force vont toujours choisir le chemin le plus aisé, celui qui présentera le moins de résistance ou, "magnétiquement" parlant le moins de réluctance. S'il se présente un obstacle, il va donc le contourner plutôt que de le traverser. Lorsque le champ est faible, la répartition des lignes de force dans la pièce se fera sans problème. Par contre, lorsque le champ atteint une certaine valeur, au-delà du "coude" de saturation de la courbe induction par rapport au champ, la perturbation autour d'un défaut crée une saturation locale qui peut atteindre des lignes proches de la surface. Ces dernières, ne trouvant plus de place pour circuler au travers du matériau vont créer un champ sortant à l'extérieur à l’endroit du défaut, ce champ magnétique est appelé champ de fuite. Contrôle non destructif des matériaux Page 8 Conditions d'aimantation L'aimantation peut être obtenue par divers procédés décrits ci-après. Ces procédés ne sont pas équivalent entre eux, ni par l'uniformité d'aimantation réalisée, ni par la profondeur de détection, ni par l'intensité du champ magnétique. Il n'est donc pas indiffèrent dans un cas donné, d'employer l'un ou l'autre. Ces différents procédés ne sont pas non plus équivalents entre eux en ce qui concerne les conditions de mise en œuvre. Pour assurer la détection, quelle que soit l'orientation des discontinuités, il est nécessaire de pratiquer au moins deux directions d'aimantation, si possible « perpendiculaires ». En effet la sensibilité est optimale lorsque la direction des lignes de champ est perpendiculaire à la direction présumée de la discontinuité. 3.3.1.Méthodes d'aimantation On distingue essentiellement deux méthodes d'aimantation qui sont : L’aimantation longitudinale ; L’aimantation circulaire ou transversale. 3.3.1.1. Aimantation longitudinale Cette aimantation peut s'obtenir de trois manières différentes : a) Par aimant En reliant les pôles d'un aimant à un matériau ferromagnétique, le champ de cet aimant est canalisé. Il présente l'inconvénient de déceler difficilement les défauts fins et sous cutanés, à cause de la faiblesse du champ magnétique. Son principal avantage est qu'il permet de faire le contrôle de zones difficiles d'accès. b) Par électroaimant. L'aimantation est obtenue en fermant le circuit magnétique par la pièce à contrôler. L'alimentation est assurée en courant alternatif ou redressé. c) Par solénoïde ou spires enroulées. Dans ce cas, on enroule un câble de forte section autour de la pièce à contrôler. Le champ magnétique ainsi créé est concentré dans la pièce. Compte tenu de la répartition du champ à l'extérieur du solénoïde, la partie examinée sera limitée à la région située à l'intérieur du solénoïde et un peu en dehors de celui-ci (200mm maximum). Aimantation transversale ou circulaire Cette aimantation peut s'obtenir de trois façons différentes : Contrôle non destructif des matériaux Page 9  3.3.1.2. L’aimantation circulaire ou transversale Par passage direct de courant Un courant électrique qui parcourt un conducteur créé autour de celui-ci un champ magnétique circulaire dont l'intensité est proportionnelle à la valeur du courant. Quand le conducteur est un matériau ferromagnétique, le champ est induit dans le conducteur lui-même. 1) Par passage indirect de courant Le conducteur est placé à l'intérieur du tube, le courant qui circule induit un champ magnétique tant sur la surface interne que sur la surface externe du tube. Le champ produit est constant tout au long du conducteur. 2) Par passage de courant Cette méthode consiste à faire transiter le courant entre deux électrodes placées sur la pièce à contrôler à une certaine distance l'une de l'autre. La répartition du champ est très variable en fonction de l'écartement des électrodes et de l'intensité du courant. Ce procédé est pratique car il s'adapte très bien à des pièces de géométrie complexe. Types de courant On rencontre suivant les installations, les formes d'ondes suivantes : Continue, Alternatives sinusoïdales, Alternatives sinusoïdales redressées, une ou deux alternances, Triphasées sinusoïdales redressées, une ou deux alternances. La forme d'onde utilisée va essentiellement réagir sur la pénétration des lignes d'induction dans la section de la pièce ; plus on sera proche de la forme d'onde correspondante au champ continu, plus on pénétrera dans la section, et plus on sera capable de détecter les défauts sous-jacents. La réciproque est également vraie dans le sens ou, si seuls les défauts débouchant sont recherchés, on utilisera de préférence un champ alternatif. Intensité du champ d'excitation. Ce paramètre est à considérer comme l'un des plus importants dans la mise en œuvre de la magnétoscopie. Il est exprimé en Ampère par mètre (A/m). L'opérateur n'y a généralement pas accès directement, il utilise un réglage d'intensité qui dans la plupart des cas est imposé par les codes et normes, ou cahier des charges du client. Contrôle non destructif des matériaux Page 10 Vérification des conditions d’aimantation Une vérification globale de l'application de la méthode peut être effectuée à l'aide de témoins d'aimantation. L'inconvénient est que ces moyens succincts et grossiers ne valent pas la précision d'un mesureur de champ magnétique tangentiel, constitué d'une sonde à effet Hall qui intègre directement la forme d'onde utilisée. Appareillage d’aimantation Il existe de nombreux appareils qui permettent de produire une aimantation sur une pièce ferromagnétique dont voici les principaux : Le magnétoscope articulé portatif : Il produit à l'aide d'un solénoïde un champ magnétique qui se ferme par la culasse articulée et la pièce à contrôler. Seuls les défauts orientés à 90° ± 30° par rapport à la direction du champ magnétique sont détectables. Cet appareillage convient très bien pour les contrôles manuels en atelier ou sur chantier. Le magnétoscope mobile : Il est destiné au contrôle des pièces à grandes dimensions (arbres, roues de turbines,…) Appareil à touches Il est composé essentiellement d'un générateur de courant et de deux électrodes en cuivre. Cet appareil travaille par passage direct du courant dans la pièce. L'intensité de ce courant dépend de l'écartement des touches et de l'épaisseur de la pièce à contrôler. En règle générale on choisit un écartement de 100 à 250mm pour une intensité de 4 à 5A/mm. La magnétisation obtenue est du type circulaire et permet toujours la détection des défauts parallèles aux lignes de courant. Appareil à câble enroulé Il est composé d'un générateur de courant et d'un câble enroulé autour de la zone à contrôler. le magnétoscope fixe (banc de magnétoscopie) : Ces appareils fixes sont utilisés en général pour assurer simultanément une magnétisation transversale par passage direct de courant et une magnétisation longitudinale par électro-aimant, solénoïde,… Il est alors possible de détecter en une seule manipulation de la pièce des défauts orientés de façon quelconque. Ils sont utilisés pour les examens en série de pièces manipulables. Contrôle non destructif des matériaux Page 11 Interprétation La définition et la forme de l'image magnétique sont d'autant plus nettes que la discontinuité est proche de la surface. Après aimantation et application du produit indicateur, des précautions doivent être prises pour éviter l'altération de l'image magnétique. Toutes les images magnétiques ne correspondent pas nécessairement à des défauts. Des images "fausses" peuvent avoir pour origine une déformation du champ magnétique, lié à la géométrie de la pièce, à une modification locale de la perméabilité magnétique de la pièce, ou à une aimantation rémanente suite à un contact avec un objet aimanté. L'interprétation reste donc dans le cas général qualitative. Lorsque l'indication obtenue est due à l'existence d'un défaut, avec de l'habitude, on peut tirer de l'image magnétique les renseignements suivants : Les concentrations de poudre qui présentent des contours bien nets traduisent des défauts débouchant à la surface ; La hauteur de l'amas de poudre dépend de l'étendue du défaut en profondeur ; Les lignes à contours flous correspondent à des défauts situés plus profond sous la surface ; Des lignes continues orientées parallèlement à la direction de laminage ou de l'étirage traduisent des fils d'inclusions ; Des lignes brisées d'allures irrégulières sont à rattacher à l'existence de criques ; Si de telles lignes apparaissent nombreuses et fines, on peut conclure à l'existence de criques superficielles résultant de tapures de rectification ou de traitement thermique. Types de défauts rencontrés : fissures d'usure, de fatigue, lignes d'inclusions, tapures de trempe, de cémentation, défauts de soudures, … La préparation de la surface doit être compatible avec la sensibilité de détection que l'on recherche et le type de produit à examiner. Cette préparation doit répondre aux trois préoccupations principales suivantes : Éliminer les polluants (graisse, calamine,…), Atténuer les aspérités susceptibles de gêner la bonne répartition du produit indicateur, Créer un fond de coloration uniforme permettant une meilleure lisibilité de l'image magnétique. Après le contrôle, il est préférable de procédé à un nettoyage de la surface, et si nécessaire, d'effectuer une désaimantation si l'aimantation peut affecter l'utilisation ultérieure (dans le cas de pièces mécaniques tournantes en aéronautique, en constructions navales, en automobile,…) Il existe des possibilités de conservation des indications obtenues en vue d'un rapport d'expertise, d'un suivi dans le temps ou simplement pour avoir une image type. Il en existe plusieurs méthodes dont celle par photographie, celle de la laque transparente, de la couche de vernis pulvérisée ou du ruban adhésif transparent. Contrôle non destructif des matériaux Page 12 La radiographie industrielle I. LES RAYONS X 1) Principe La faible absorption des rayons X par la matière donne un moyen d'explorer l'intérieur d'objets opaques aux radiations lumineuses. Le principe consiste à faire l'ombre de l'objet à partir d'une source ponctuelle sur un écran fluorescent ou un film photographique. Suivant l'épaisseur de l'objet à traverser, on change la longueur d'onde moyenne du rayonnement, donc le coefficient moyen d'absorption, en réglant la tension appliquée au tube à rayons X. 2) Mise en œuvre La radiographie au rayon X est surtout utilisée dans des laboratoires ou en atelier parce qu’elle nécessite des appareillages encombrant et difficilement applicable sur chantier. Le rayonnement X est un rayonnement artificiel. Il prend naissance au niveau du cortège électronique de l'atome. Pour cela il faut projeter des électrons à grande vitesse sur les atomes. A la suite du choc, il en résulte une grande énergie dont environ 98% en chaleur et le reste en rayons X. 3) APPAREILLAGE ET MATÉRIEL UTILISES On utilise des tubes à rayons X qui se composent de trois parties essentielles : L'Anode : Cible en tungstène qui, sous l'impact des électrons, émettra les rayons X. Elle est souvent appelée anticathode. Un refroidissement énergétique doit être assuré car 98% de l'énergie procuré par les électrons est dissipée sous forme de chaleur dans l'anode. La Cathode : Appelée aussi canon à électrons est un filament, qui est chauffé par un faible courant électrique de quelques volts, émet des électrons. Ces électrons sont accélérés par la haute tension communiquée par le générateur. Les kilovolts appliqués entre cathode et anode assurent la vitesse aux électrons. Contrôle non destructif des matériaux Page 13 L'enceinte sous vide : En verre ou céramique, elle supporte l'Anode et la Cathode, assure le vide nécessaire au passage des électrons et joue le rôle d'isolant électrique nécessité par la haute tension importante utilisée (plusieurs centaines de kilovolts). Il existe différents tubes à rayons X : Deux classifications sont possibles : 1. Suivant le pouvoir de pénétration : Les tubes unipolaires qui ont une puissance maximum de 200 kV et qui sont refroidis par eau. Les tubes Bipolaires qui ont une puissance maximum de 420 kV et qui sont refroidis par huile 2. Suivant la forme de l'Anode : Cette forme déterminera la direction et la forme du faisceau de rayons X. Tubes directionnels. Anode inclinée Tubes panoramiques. Anode plate ou conique Ces deux classifications peuvent être combinées, selon les besoins. Ainsi on peut avoir un tube panoramique unipolaire ou un tube directionnel bipolaire. Ces tubes sont protégés dans une gaine robuste et isolante. 4) LES POSTES A RAYONS X Il existe de multiples appareillages générateurs de rayons X. Les deux appareils les plus significatifs sont : Les appareils portables à tension pulsée. Ce sont les plus simples, les plus légers, mais aussi les moins performants. Les appareils d'atelier à tension constante, très performants mais lourds et encombrant. Les uns comme les autres peuvent être directionnels ou panoramiques selon le tube utilisé. II. LA GAMMAGRAPHIE La gammagraphie met en œuvre des sources émettrices de rayonnements ionisants. Ces rayonnements ont une énergie très grande qui leur permet de traverser la matière. Le contrôle par radiographie est basé sur le principe de l'absorption différentielle des rayonnements électromagnétiques de courte longueur d'onde gamma dans la matière. Lors de la traversée de la matière, les éventuels défauts contenus dans celle-ci constituent des obstacles qui absorbent plus ou moins les rayonnements. Les différences d'absorption sont généralement enregistrées sur un film spécial. Le contrôle radiographique par rayons gamma s'applique à toutes sortes de matériaux de nature très différente (papiers, matières plastiques, matériaux métalliques). Contrôle non destructif des matériaux Page 14 La gammagraphie tend de plus en plus à remplacer la radiographie pour détecter à l'intérieur des pièces mécaniques la présence de défauts divers tels que des manques de matières, des problèmes d'hétérogénéité de densité ou encore de surépaisseurs. Les aptitudes de ce procédé à détecter des discontinuités géométriques de la matière sont variables selon les paramètres suivants : L’épaisseur et la forme du matériau contrôlé, La nature de ce matériau, La forme et la nature des discontinuités géométrique affectant le matériau, La position de ces défauts dans l'épaisseur contrôlée, L’énergie du rayonnement utilisé. Gammagraphie d'une chaîne 1) PRINCIPE La gammagraphie ne diffère en rien, dans son principe, de la radiographie classique aux rayons X. Les émetteurs utilisés sont principalement l'iridium 192, le cobalt 60, le césium 137 et plus rarement le thulium 170 et l'ytterbium 169. Ces corps radioactifs présentent un certain nombre de caractéristiques : L'activité : c'est le nombre de photons émis par unité de temps. Elle se mesure en becquerel (ancienne unité le curie). La période : c'est l'intervalle de temps après lequel l'intensité de la radiation émise est réduite à la moitié de sa valeur initiale. L'activité spécifique : c'est l'activité de 1 g du corps radioactif. On a intérêt à utiliser des sources de la plus haute activité spécifique possible, les dimensions de la source étant fonction de celle-ci. L'épaisseur de demi-absorption : c'est l'épaisseur d'un matériau donné réduisant de moitié l'intensité émise. Elle est fonction de l'énergie du rayonnement. Contrôle non destructif des matériaux Page 15  2) APPAREILS DE RADIOGRAPHIE GAMMA 2.1 Sources et porte sources Tout d'abord la source utilisée est enfermée dans une capsule étanche. Ces capsules sont en acier inoxydable pour le cobalt, l'iridium et le césium, tandis qu'elles sont en titane pour le thulium. La capsule est composée de deux parties vissées et soudées par bombardement électronique ou par soudure sous argon. Cette capsule est elle-même chargée dans un porte source. La capsule étant très petite, il est nécessaire de l'installer dans un porte source qui permettra de le véhiculer depuis sa position de stockage jusqu'à la position de travail et vice-versa. 2-2 Composition des appareils. Une source dans son porte source ne peut évidemment pas être utilisée telle quelle. Elle est incluse dans un appareil de radiographie qui en permet l'utilisation à distance. Un appareil de gammagraphie se compose essentiellement des éléments suivants : Le projecteur : Elément de base destiné à contenir le porte source, à assurer la protection nécessaire pendant le transport et le stockage. La télécommande : Elle permet la mise en œuvre à distance du projecteur. La gaine d'éjection : c'est une conduite souple ou rigide destiné à guider le porte source depuis le projecteur jusqu'à positon de travail. Elle comporte les dispositifs de raccordement au projecteur et de fin de course. Les accessoires : Essentiellement des collimateurs panoramiques ou directionnels pouvant se fixer directement sur le projecteur ou en extrémité de gaine d'éjection. Il existe plusieurs types d'appareils de gammagraphie. Certains possèdent des dispositifs automatiques de commande de la source mais sont plus volumineux. Les appareils surtout utilisés sur chantier sont ceux présentés auparavant ; ils sont peu encombrants et offrent une bonne accessibilité sur chantier. Contrôle non destructif des matériaux Page 16 3- DIFFICULTES DE LA METHODE Les principales difficultés de l'examen par rayonnements ionisants sont les suivantes : Le procédé est coûteux en investissement et en matériel de développement des films. Le personnel doit être formé et détenir un certificat d'aptitude à manipuler les appareils et sources radioactives (CAMARI). La source de rayonnement doit être sélectionnée en fonction de l'épaisseur à contrôler. La position des défauts dans l'épaisseur n'est pas accessible directement, deux positons décalées sont nécessaires. La sensibilité du procédé est fortement influencée par l'orientation préférentielle du défaut par rapport à la direction principale du rayonnement émis. Les facteurs influençant la qualité d'image sont divers et nombreux, ils sont tous importants. La tâche la plus délicate réside dans la détermination du meilleur compromis entre temps d'exposition et qualité d'image. COMPARAISON DES TECHNIQUES COMPARAISON DES DEUX METHODES DE RADIOGRAPHIE La gammagraphie nécessite des temps de pose plus longs, car les flux émis par les sources habituelles sont plus faibles que les flux délivrés par un poste à rayons X. Mais elle permet de contrôler des épaisseurs nettement plus importantes que les rayons X. On obtient une radio plus nette en rayon x mais le contrôle se limite à des épaisseurs maximums de 60 mm tandis que la gammagraphie permet de contrôler des épaisseurs jusqu'à 200 mm d'acier. 2- APPLICATIONS Le procédé se prête bien à la détection des défauts focalisés dans un volume et permet, dans la plupart des cas, d'obtenir une bonne appréciation de la nature de défauts tels que : Soufflures Inclusions, Manques de fusion, Manques de pénétration, Fissures, Caniveaux, Retassures. L'archivage des résultats est garanti par la présence du radiogramme. Largement répandue pour le contrôle des matériaux métalliques tels que les pièces de fonderie et soudure de toutes nuances, la radiographie est également très employée pour les fabrications en composites, grâce justement à sa capacité à fournir une visualisation directe de la structure interne des pièces. Les structures complexes : grande diversité des matériaux, dispersion des caractéristiques..., nécessitent une qualification du procédé par des essais d'évaluation des différentes techniques opératoires, afin de pouvoir retenir la méthode à appliquer. La radioprotection Il faut savoir que les rayons gamma sont des radiations émises par des corps radioactifs, analogues aux rayons X mais beaucoup plus pénétrantes et de longueur d'ondes plus petites, ayant une action biologique puissante. Ces radiations peuvent entraîner notamment sur la personne humaine des cancers. Le risque n'est donc pas négligeable. La radioprotection est indissociable de la radiographie industrielle car les rayons X et Gamma sont invisibles, et leurs effets sur l'individu ne sont pas immédiatement décelables et lorsque ces effets se matérialisent il est hélas trop tard. Il faut donc les détecter à temps. Il existe de multiples appareillages de détection. Tous sont basés sur le phénomène d'ionisation de la matière. le dosifilm : il s'agit d'un film photographique porté par les personnes soumise à risque et qui est développé chaque mois. La dose de rayonnement subit par l'individu ne doit pas dépasser une certaine limite. Contrôle non destructif des matériaux Page 17  Le stylo-dosimètre : petit appareil portatif qui permet également de connaître la dose reçue par l'individu mais cela à chaque instant. Le détecteurs Geiger-Muller est un appareil plus volumineux qui mesure généralement un débit et qui est nettement plus précis. Le victorene : appareil portatif de détection qui signale le dépassement d'un seuil par un signal sonores. Ce type d'appareil est très utile pour la surveillance individuelle. Danger des rayonnements A partir de 100 rem : apparition de nausées, fatigue et vomissement ainsi qu'un changement de la formule sanguine. A partir de 400 rem la mort est possible et au-dessus de 500 à 600 rem, la mort est certaine. EXEMPLES Images de défauts volumiques et plans rencontrés dans des assemblages soudés Sélection des principaux modes de prise de vue utilisés lors du contrôle radiographique des soudures Contrôle non destructif des matériaux Page 18 COMPARAISON DES DEUX METHODES DE RADIOGRAPHIE La gammagraphie nécessite des temps de pose plus longs, car les flux émis par les sources habituelles sont plus faibles que les flux délivrés par un poste à rayons X. Mais elle permet de contrôler des épaisseurs nettement plus importantes que les rayons X. On obtient une radio plus nette en rayon x mais le contrôle se limite à des épaisseurs maximums de 60 mm tandis que la gammagraphie permet de contrôler des épaisseurs jusqu'à 200 mm d'acier. APPLICATIONS Le procédé se prête bien à la détection des défauts localisés dans un volume et permet, dans la plupart des cas, d'obtenir une bonne appréciation de la nature de défauts tels que : Soufflures Inclusions, Manques de fusion, Manques de pénétration, Fissures, Caniveaux, Retassures. L'archivage des résultats est garanti par la présence du radiogramme. Largement répandue pour le contrôle des matériaux métalliques tels que les pièces de fonderie et soudure de toutes nuances, la radiographie est également très employée pour les fabrications en composites, grâce justement à sa capacité à fournir une visualisation directe de la structure interne des pièces. Les structures complexes : grande diversité des matériaux, dispersion des caractéristiques…, nécessitent une qualification du procédé par des essais d'évaluation des différentes techniques opératoires, afin de pouvoir retenir la méthode à appliquer. METHODE THERMIQUE Thermographie infrarouge Principe Le principe de base est que tous les corps émettent des rayonnements infrarouges (I.R.). La quantité de rayonnement émis dépend de leur température. C'est un procédé d'enregistrement graphique sans contact et à distance, des températures de divers points d'un corps par détection du rayonnement I.R. que ce corps émet. Il s'agit d'un contrôle non destructif passif puisque la caméra reçoit le rayonnement émis naturellement par l'objet observé. L'image obtenue représente les écarts des températures entre les différentes zones. Contrôle non destructif des matériaux Page 19 Rayonnements infrarouges (I.R.) Le domaine visible s’étend des longueurs d’onde allant de 0,4 à 0,8 μm (micromètres). La bande infrarouge s’étend de 0,8 à 1000 μm : celle-ci peut être divisée en plusieurs sections : l’infrarouge proche : 0,8 à 3 μm ; l’infrarouge moyen : 3 à 6 μm ; l’infrarouge éloigné : 6 à 15 μm ; l’infrarouge lointain : 15 à 1000 μm. En thermographie infrarouge, on travaille généralement dans une bande spectrale qui s’étend de 2 à 15 μm et plus particulièrement dans les fenêtres 2-5 μm et 7-15 μm. La méthode consiste à imposer un flux de chaleur pour exciter thermiquement le matériau à tester. L’évolution en température mesurée par la caméra infrarouge à la surface de l’échantillon nous permet d’obtenir rapidement des cartographies de propriétés thermo-physiques mettant en évidence la présence de défauts dans la matière. Avantage de la technique Méthode rapide et sans contact Résultats sous forme d’images directement exploitables Applicable à tous les matériaux Utilisation intuitive et ergonomique Implantation industrielle facilitée Multi capteurs Contrôle non destructif des matériaux Page 20 Alternative au ressuage Contrôle non destructif des matériaux Page 21 Alternative à la magnétoscopie La thermographie IR peut être une alternative au ressuage et à la magnétoscopie Recherche de corrosion interne dans les structures métalliques Contrôle de structures composites Contexte technico-économique Pour les applications CND, elle permet de détecter Des délaminages, des décollements Des fissures Des infiltrations d’eau De la corrosion Méthode sans contact, globale, rapide La thermographie infrarouge stimulée est adaptée: À la mesure d’épaisseur de revêtement Elle peut s’appliquer sur les matériaux (Métalliques, Composites…) Contrôle non destructif des matériaux Page 22 L'image graphique donne des renseignements : Qualitatifs : emplacement et étendue des zones chaudes ou froides, hétérogénéité de la température sur une surface. Ceci conduit aux applications les plus diverses (défauts d'isolation, repérage des tracés de conduites enterrées,). Quantitatifs : mesure à distance et sans contact, des écarts de température détectés (carte thermique, évolution de la température en fonction du temps, calculs de déperdition de chaleur…). Cas idéal théorique : La température mesurée correspond à la température de l'objet contrôlé. · Cas pratique : L'objet n'émet pas à 100% ce qui s'appelle l'émission. Tous les I.R. émis par l'objet n'arrivent pas à la caméra ; ce phénomène est l'absorption. D'autres I.R. viennent s'ajouter, ce qui se prénomme la transparence et la réflexion Cas général de mesure de T° par thermographie IR : Mesure de la température d’un corps réel "opaque" dans une atmosphère classique à une distance d. La caméra capte tout le rayonnement qu’elle "voit" : ▪ Une partie du rayonnement émis par l’objet. ▪ Une partie du rayonnement émis par une source environnante et partiellement réfléchi par l’objet. Chacune de ces fractions est transmise au travers de l’atmosphère, donc atténuée par la transmission atmosphérique non optimale. ▪ Le rayonnement émis par l’atmosphère. Le système radiométrique doit corriger le rayonnement capté afin de calculer avec précision la valeur de la température du corps. Cette correction tient compte d’une série de paramètres influant directement la mesure exacte de température. Ces paramètres sont appelés "Grandeurs d’influence". Contrôle non destructif des matériaux Page 23 EMISSIVITE A une température donnée, la puissance rayonnée est maximale pour un corps noir (coefficient d'émissivité ε =1). En pratique le coefficient d'émissivité est toujours inférieur à 1. Donc : La température apparente d'un corps est inférieure ou égale à sa température réelle. Pour effectuer la correction, il est nécessaire, Soit de connaître la température du corps ou de la mesurer, Soit de s'étalonner à partir d'une mesure de température effectuée par contact en un point de la surface. On constate d'après l'expérience que l'émissivité dépend de plusieurs facteurs : La nature des matériaux De la surface émissive (exemple : acier poli ε = 0,07 ; acier oxydé ε = 0,79) Lors du contrôle, il faut donc s'assurer d'avoir une émissivité suffisante, sinon l'erreur est importante donc, la sensibilité de détection est fortement diminuée. REFLEXIVITE Le rayonnement capté par le détecteur provient de : L’émission propre de l'objet ζ La réflexion d'autres objets Ʀ. Pour un corps opaque on a toujours ζ + Ʀ = 1. L'énergie réfléchie peut donc être supérieure à l'énergie émise et rendre toute détection impossible. Pour avoir une meilleure mesure plus près de la réalité on peut agir sur : Un dépôt de peinture à ζ élevé) L’émission du milieu ambiant. Exemple : Travaux de nuit pour s'affranchir du rayonnement solaire ; Choix de l'angle d'incidence (interposition d'un écran entre la source perturbatrice et la zone à examiner ; Ce phénomène perturbateur se rencontre en général en présence de points à très forte densité de chaleur (brûleurs, flammes, soleil,) TRANSPARENCE Le facteur d'énergie transmise dépend de la longueur d'onde l du rayonnement analysé par la caméra. Ainsi, une vitre est transparente dans le visible (l = 0,4 à 0,8µm) mais opaque dans l'infrarouge (l =0,94µm). Dans le cas de figure le plus complet (émissivité du corps observé en vert, réflexivité en bleu et transparence en rouge), Ce problème de transparence se pose lorsqu'il s'agit de contrôler une surface au travers d'un écran (vitre, capot en plastique, flamme d'un brûleur, atmosphère). Le contrôle quantitatif nécessite l'utilisation d'un filtre tel que l'écran soit transparent. Le contrôle qualitatif est possible si l'écart de température à détecter est suffisamment important par rapport à l'absorption de l'écran. Le phénomène de transparence est également contraignant lorsqu'il s'agit de contrôler un corps transparent tel que gaz, fumée ou vapeur. On peut annuler ce problème en utilisant aussi un filtre tel que le corps soit opaque donc émissif dans la gamme du filtre. Contrôle non destructif des matériaux Page 24 Une technique astucieuse consiste à placer un écran absorbant dans le flux gazeux et à contrôler la température de l’écran. Enfin on peut définir la thermographie I.R. comme un contrôle non destructif extrêmement intéressant puisqu'il permet d'examiner les situations les plus diverses dans tous les domaines d'application (et sur tous les corps), pour des résultats parfois étonnants, si on ne tient pas compte des nombreux paramètres qui les modifient (distance caméra- pièce, focale de l'objectif, température de la caméra, dimension de la surface émise, température ambiante et tous les facteurs de rayonnement qui interviennent à chaque mesure). On peut dire qu'il est difficile, dans le cas général, d'aboutir aux températures réelles à moins d'améliorer les situations de mesure. C'est pourquoi les résultats doivent toujours être accompagnés des incertitudes associées. Elle nécessite donc une maîtrise soigneuse de l'environnement (influence de l'atmosphère, vent, humidité) et surtout des sources de chaleur parasites. L'opérateur doit être bien formé pour les manipulations qu'il effectue (dans quelle situation de mesure se trouve-t-il ?) et il doit être capable de prévoir les variations éventuelles des grandeurs d'influence. Ce procédé doit par conséquent être complété par d'autres mesures d’appoints ; c'est la raison pour laquelle il est surtout utilisé dans les laboratoires ou en locaux fermés ; son coût est donc relativement élevé. Exemples d’application Aérodynamique : sur les avions (ailes, dérives), les engins lors de leur rentrée dans l'atmosphère (navette spatiales, missiles soumis à des hautes températures). Ces études sont menées sur des maquettes en soufflerie ou en grandeur réelle pour mettre en œuvre une peinture spéciale résistant aux effets de la température (voir exemple de thermogramme en annexe). Thermique et matériaux : comportements et échanges thermiques, par conduction, convection, rayonnement. Mise en place des propriétés thermiques (conductivité thermique, diffusivité,…), propriétés radiatives (facteur de réflexion), propriétés optiques. Contrôle non destructif des matériaux Page 25 Mécanique du solide : comportement thermique aux diverses phases de sollicitations d'une pièce thermo élasticimétrie) avec une résolution thermique de l'ordre du millième de degré Celsius. Industrie automobile et des transports : grande utilisatrice de caméra I.R. pour des études sur les moteurs électriques, les paraboles de phares, l'isolation et les fuites des habitacles, les moules de fonderie, les sièges chauffants, les collages de pièces mécaniques, les circuits de dégivrage, les pièces d'échauffement, de frottement. Industrie de la métallurgie : l'état métallurgique d'un métal et la qualité de produit final dépendent fortement des procédés de fabrication et des cycles de température auxquels sont soumis les matériaux (laminage à chaud ou à froid, trempe, recuit, traitement thermique,). Ils sont donc contrôlés par la thermographie I.R. Contrôle non destructif des matériaux Page 26 Divers : la thermographie I.R. est également utilisée pour vérifier la qualité des soudures (les transferts thermiques ont lieu de façon régulière pour des pièces correctement soudées) ; puis mettre en évidence les fuites et les porosités importantes ; mais aussi en médecine, en maintenance industrielle, surveillance, inspection d'installation électrique, électroménager, agroalimentaire, et surtout dans le domaine militaire (les contre-mesures, missile autodirecteur, détection infrarouge, …) Tableau des avantages et des inconvénients Avantages Inconvénients Examen visuel, Endoscopie Examen visuel, Endoscopie — Rapidité de la technique. — Nécessite un opérateur expérimenté. — Apparente facilité. — Interprétation subjective. — Ne nécessite que peu de matériel. — Détection des défauts en surface. — Large domaine d'application. Méthode du ressuage Méthode du ressuage — Bonne sensibilité de détection des fissures. — Fissures débouchantes et non obstruées. — Orientation des défauts sans influence. — Nécessite un opérateur expérimenté. — Large domaine d'application. — Elimination de produits chimiques. Méthodes d'étanchéité Méthodes d'étanchéité — Techniques variées disponibles. — Techniques très spécifiques. — Large domaine d'application (matériaux). — Sensibilité dépend de la technique utilisée. Magnétoscopie Magnétoscopie — Détectabilité de 1 à 2 mm sous surface. — Métaux démagnétisables. Non applicable au bois. — Plusieurs méthodes d'aimantation. — Difficile pour des grandes pièces. — Défauts pouvant être obstrués. — Risques d'amorçage d'arc. — Démagnétiser et nettoyer les pièces après. Courants de Foucault Courants de Foucault — Défauts débouchant (même obstrués). — Matériaux électroconducteurs. Non applicable au bois. — Situés à des profondeurs faibles (mm). — Sensible à de nombreux paramètres dont il faut — Discrimination des types d'anomalies. maîtriser la variation. — Mesures automatiques possibles. — Difficile pour des pièces de formes complexes. — Mesures possibles à haute température. — Mesures locales. Thermographie infrarouge Thermographie infrarouge — Rapidité de la technique. — Inspection surfacique. — Dispositifs portables de bonne qualité. — Difficulté d'interprétation des images. — Large domaine d'application. — Transfert thermique difficile à générer parfois. Ultrasons Ultrasons — Grand pouvoir de pénétration. — Opérateur expérimenté. — Sensibilités variables, grande précision possible. — Sensible aux effets structure / anisotropie et à la géométrie. — Localisation et dimensionnement des défauts. — Couplage piece / traducteur. — Rapidité de mise en oeuvre et transportabilité. Emissions acoustiques Emissions acoustiques — Sensibilité aux perturbations extérieures. — Contrôle en service possible, large domaine — Problème de répétabilité de la mesure. d'application. — Difficulté si matériaux absorbants. — Méthode de contrôle globale. — Contrôle en temps réel. Radiographie par rayons X ou gamma Radiographie par rayons X ou gamma — Examen possible en temps réel. — Coûts de fonctionnement élevés. — Sensibilités variables, grande précision possible. — Opérateur expérimenté. — Sondage en profondeur (traversant). — Rayonnements dangereux. — Transportabilité (générateurs de rayons x de — Réglementation souvent contraignante. faibles énergies, appareils de radiographie gamma portatifs d'environ 20 kg). Méthodes optiques Méthodes optiques — Inspection rapide. — Détection des défauts en surface. — Large zone d'inspection. — Nécessite un opérateur expérimenté. — Sans contact. — Importance de la qualité du mouchetis et du calibrage. 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