Garantir la qualité des soudures grâce à des techniques non destructives

De nombreuses technologies CND peuvent être appliquées pour garantir une fabrication et une fonctionnalité appropriées. Source : Olympe

Fluorescence à rayons X portable utilisée pour l'analyse de la composition des soudures. Source : Olympe

Détecteur de défauts à ultrasons portable utilisant la technique manuelle du faisceau angulaire pour évaluer les fissures, la fusion et la porosité des soudures à partir de l'écran AScan. Source : Olympe

Inspection manuelle des soudures multiéléments à l'aide de techniques de balayage sectoriel multi-angles pour aider à visualiser les défauts volumétriques. Source : Olympe

Analyse des soudures entièrement automatisée autour de la circonférence du tuyau à l'aide d'une imagerie multiéléments pour l'inspection volumétrique des soudures. Source : Olympe

Les tests non destructifs (CND) offrent la possibilité de surveiller divers aspects de la qualité des matériaux et des produits sans compromettre l'intégrité des pièces. De nombreuses technologies CND peuvent être appliquées pour garantir une fabrication et une fonctionnalité appropriées. Trois de ces techniques (ultrasons, courants de Foucault et fluorescence X) peuvent être utilisées ensemble dans les opérations de fabrication pour garantir l'utilisation de matériaux appropriés, identifier les fissures proches de la surface et fournir une détection volumétrique des défauts critiques.

Tests par ultrasons

Les tests par ultrasons (UT) sont l’une des technologies CND les plus anciennes et les plus établies, largement utilisée depuis le milieu du 20e siècle. L'UT utilise des impulsions d'ondes sonores à haute fréquence pour détecter les fissures cachées, les vides, la porosité et autres discontinuités internes dans les métaux, les composites, les plastiques et les céramiques. Étant donné que les ondes sonores traversent les matériaux de manière prévisible et se reflètent sur les défauts et les imperfections, comme les fissures, l'état interne des soudures ou d'autres éprouvettes peut être déterminé en surveillant le modèle des échos ultrasoniques générés par l'UT.

Les détecteurs de défauts à ultrasons sont de petits instruments basés sur un microprocesseur, adaptés à une utilisation en atelier et sur le terrain. Ils comprennent généralement un émetteur/récepteur ultrasonique, du matériel et des logiciels pour la capture et l'analyse du signal, un affichage de forme d'onde et un module d'enregistrement de données. Les détecteurs de défauts traditionnels fournissent un affichage de forme d'onde pour l'analyse, tandis que les instruments multiéléments avancés ajoutent la possibilité de générer des images transversales de l'éprouvette, similaires à l'imagerie médicale par ultrasons.

L’inspection des soudures est l’application industrielle la plus courante des tests par ultrasons. La détection des défauts par ultrasons est une technique comparative. Les sondes, appelées transducteurs, génèrent des ondes sonores à haute fréquence et sont couplées à l'éprouvette via une couche de liquide ou de gel. Un opérateur qualifié utilise des normes de référence appropriées ainsi qu'une connaissance de la propagation des ondes sonores et des procédures de test généralement acceptées pour identifier des modèles d'écho spécifiques et les comparer aux modèles d'écho produits à partir de zones intactes et de défauts représentatifs. Grâce à ce processus, un opérateur est en mesure de déterminer l'état de l'éprouvette. Dans les applications de fabrication, les soudures métalliques et plastiques ainsi que la plupart des types de liaisons adhésives peuvent être testées.

Courants de Foucault

Les tests par courants de Foucault (EC) sont basés sur les principes du magnétisme. Il est largement utilisé dans l’industrie aérospatiale et dans d’autres applications manufacturières qui nécessitent l’inspection de métaux fins pour déceler d’éventuels problèmes de sécurité ou de qualité. En plus de détecter les fissures dans les tôles, les tubes et les pièces fabriquées, les courants de Foucault peuvent être utilisés pour certaines mesures d'épaisseur de métal, telles que l'identification de la corrosion sous le revêtement d'un avion, la mesure de la conductivité, la surveillance des effets du traitement thermique et la détermination de l'épaisseur de revêtements non conducteurs, comme la peinture. , sur des substrats conducteurs.

Les tests par courants de Foucault sont basés sur la physique de l’induction électromagnétique. Dans une sonde à courants de Foucault, un courant alternatif circule à travers une bobine de fil et génère un champ magnétique oscillant. Si la sonde et son champ magnétique sont rapprochés d'un matériau conducteur, un flux circulaire d'électrons, appelé courant de Foucault, commencera à se déplacer à travers le métal comme l'eau tourbillonnante dans un ruisseau. Le courant de Foucault qui circule génère son propre champ magnétique, qui interagit avec la bobine et son champ par inductance mutuelle. Les changements d'épaisseur du métal ou les défauts tels que les fissures proches de la surface interrompent ou modifient les courants de Foucault, entraînant des changements d'impédance électrique dans la bobine. Le changement d'amplitude d'impédance et d'angle de phase qui en résulte peut être utilisé par un opérateur qualifié pour identifier les changements dans l'éprouvette.