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Auteur(s)
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Christian BUDNIK : Ingénieur CESTI (Centre d’études supérieures des techniques industrielles) - Responsable des méthodes de gestion industrielle de la Société de construction des avions Hurel-Dubois
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Lire l’articleINTRODUCTION
Comme toutes les techniques de contrôle non destructif, le contrôle par ultrasons permet, sans nuire à l’intégrité d’une structure, de caractériser les défauts qu’elle contient et de porter ainsi un jugement sur l’acceptation des pièces réalisées. Cette méthode peut être employée à différents stades du développement de la structure considérée (fabrication, mise en service, réparation). Elle ne quantifie pas un défaut mais nécessite une comparaison avec un étalon. De plus, les limites et les probabilités de détection sont variables selon l’appareil, le matériau, la surface à inspecter et l’opérateur.
Les méthodes de contrôle non destructif sont mises en œuvre dans un système qualité qui garantit la fiabilité du processus dans un environnement de production.
L’efficacité du système qualité, répondant aux exigences de la norme ISO 9001, est considérée de nos jours comme prérequise.
Les installations de contrôle doivent aussi répondre aux notions de « flexibilité », de « juste à temps », de changement rapide d’outils SMED (Single Minute Exchange of Die) pour être en adéquation avec la politique des « flux tendus ».
L’objet du présent article est de décrire deux techniques par ultrasons, très utilisées, en particulier en aéronautique, pour les matériaux composites :
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la méthode par transmission, qui est mise en œuvre pour la recherche d’anomalies internes dont les dimensions, la forme ou la localisation ne permettent pas un contrôle par réflexion. On l’utilise pour les matériaux de forte absorption, surtout les matériaux sandwiches et les pièces d’un seul bloc (monolithes) de grande surface ;
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la méthode par réflexion, qui s’applique à la détection et au dimensionnement des défauts propres à la matière des composites à fibres de carbone, de verre, d’aramide (Kevlar, Twaron) et permet la vérification manuelle de défauts détectés par la méthode de transmission.
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Acquisition multibuse et suivi du profil de la pièceArticle inclus dans l'offre
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1. Description des appareils
1.1 Principe de la méthode par transmission
L’installation étant destinée à assurer un contrôle ultrason par transmission, le couplage des transducteurs ultrasonores avec la pièce à contrôler est assuré par deux jets d’eau horizontaux en opposition (les ondes ultrasonores ne se propagent pas dans l’air).
Le contrôle est réalisé par un balayage de la surface de la pièce à vérifier par des transducteurs :
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soit dans un plan vertical de dimensions maximales : 1,5 m (longueur) x 3 m (hauteur) ;
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soit un cylindre vertical de 1,3 m (rayon) x 3 m (hauteur).
La représentation est de type C-SCAN (représentation en échelle de couleurs de la caractéristique mesurée dans un plan X-Y ; balayage de l’objet parallèlement à sa surface).
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L’ensemble (figure 1) se compose de :
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un bâti mécanique, un cadre pivotant, un chariot et un plateau tournant ;
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quatre axes asservis assurant le déplacement synchronisé des ensembles buses-transducteurs ;
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une baie électrique contenant le système d’asservissement des moteurs et l’alimentation des pompes ;
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un système d’alimentation des buses en eau travaillant en circuit fermé (trois pompes) ;
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un ensemble de cinq cartes (V25 et DIGIT) de commande d’émission, de réception et de digitalisation des signaux de type train d’onde ;
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cinq boîtiers d’émission à haute fréquence pour l’alimentation des transducteurs ;
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dix boîtiers de réception de haut gain pour la réception et l’amplification des signaux électriques en provenance des palpeurs (situés au même endroit que les boîtiers d’émission) ;
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un micro-ordinateur de commande de l’automate et d’exploitation des résultats ;
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une caméra verticale située dans le plan de balayage afin de visualiser, sur l’écran de contrôle situé à côté du poste de contrôle, les opérations mécaniques.
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La partie mécanique est constituée d’un bâti, d’un cadre pivotant, de quatre axes asservis et d’une rotation d’engagement/dégagement des pièces...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CHERFAOUI (M.) - Essais non destructifs. - [BM 6 450] Traité Machines hydrauliques et thermiques (2006).
-
(2) - CHEVALIER (Y.) - Essais dynamiques sur composites – Caractérisation aux basses fréquences. - [AM 5 400] Traité Plastiques et Composites (2002).
-
(3) - CHEVALIER (Y.) - Essais dynamiques sur composites – Caractérisation aux hautes fréquences. - [AM 5 401] Traité Plastiques et Composites (2003).
-
(4) - DUMONT-FILLON (J.) - Contrôle non destructif (CND). - [R 1 400] Traité Mesures mécaniques et dimensionnelles (1996).
-
(5) - KRAWCZAK (P.) - Essais des plastiques renforcés. - [AM 5 405] Traité Plastiques et Composites (1997).
-
(6) - LEMASÇON (A.) - Analyse de défaillance de pièces en composites. - [AM 5406]...
ANNEXES
1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
ACMA (American Composites Manufacturers Association) http://www.acmanet.org
AFNOR (Association Française de Normalisation) www.afnor.fr
ASTM International http://www.astm.org
BSI (British Standards Institution) http://www.bsi-global.com
CEN (Comité européen de normalisation) http://www.cen.eu
DIN (Deutsches Institut für Normung) http://www.din.de
EuCIA (European Composites Industry Association) http://www.eucia.org
GPIC (Groupement de la Plasturgie Industrielle et des Composites) http://www.gpic.fr
JEC Composites http://www.jeccomposites.com
Organisation internationale de normalisation http://www.iso.org
HAUT DE PAGE1.2 Laboratoires – Bureau d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Certech http://www.certech.be
CRITT Polymères Picardie ...
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