Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les contrôles non destructifs sont couramment employés pour vérifier l’intégrité de composants (métalliques ou non métalliques), qu'ils soient en cours de fabrication ou en service. Les secteurs les plus actifs sont ceux des infrastructures industrielles et civiles (incluant l’énergie), ainsi que l’industrie aéronautique.
Cet article propose un éclairage sur les évolutions récentes des examens de métaux par ultrasons, thermographie infrarouge, courants de Foucault et autres techniques électromagnétiques. Une attention est portée sur les particularités de ces examens liées aux propriétés des métaux : acoustiques, thermiques, électriques et magnétiques.
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Philip MEILLAND : Référent scientifique - ArcelorMittal Maizières Research (Maizières-lès-Metz, France)
INTRODUCTION
Les examens non destructifs ont pour objectif de déterminer l’intégrité de composants soit au cours de leur fabrication soit en service. Les métaux à l’état solide, principalement les alliages à base de fer, aluminium, titane, cuivre, … sont largement utilisés pour de tels composants. Leurs propriétés physiques, notamment dans les domaines de la propagation acoustique ; la conductivité thermique ; la conductivité électrique ; ainsi que leur éventuel comportement magnétique permettent d’envisager une large panoplie de techniques d’inspection. Seront abordées les techniques d’inspection par ultrasons, par thermographie infrarouge et par techniques magnétostatiques (magnétoscopie) ou électromagnétiques (dont les courants de Foucault font partie).
Cet article omet d’autres techniques (examens visuels, ressuage, imagerie par caméras ou par rayons X,…) qui font l’objet d’articles spécifiques de la collection.
Les examens non destructifs peuvent fournir des informations essentielles sur :
-
la présence de défauts internes, notamment à l’aide de contrôles par ultrasons ;
-
la présence de défauts sous-cutanés qui peuvent être détectés par ultrasons ou par thermographie infrarouge ;
-
la présence de défauts de surface, qui peuvent être mis en évidence par magnétoscopie, courants de Foucault, thermographie infrarouge ou ultrasons.
Cet article détaille dans un premier temps les problématiques, et présente ensuite les différentes techniques de façon succincte, en précisant comment prendre en compte les propriétés physiques des métaux. Pour finir, plusieurs cas d’application de détection de défauts sont décrits, en incluant les avancées technologiques désormais accessibles.
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MOTS-CLÉS
électromagnétisme thermographie ultrasons Métaux contrôles non destructifs courants de Foucault
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Présentation
Applications2. Présentation des techniques
2.1 Ultrasons
Les ultrasons sont de loin la technique majoritairement employée pour les inspections non destructives. Le principe de base décrit en figure 1 consiste à faire propager une impulsion ultrasonore à l’intérieur d’un matériau à l’aide d’un ou plusieurs traducteurs employés aussi bien pour l’émission que pour la détection. En présence d’un défaut, une quantité significative de l’énergie acoustique est réfléchie ou diffusée, et pourra être détectée par un traducteur placé de façon adéquate.
La figure 2 illustre plusieurs dispositions de l’émetteur et du récepteur pour rechercher des défauts en fonction de leur localisation et leur géométrie supposées.
À noter que les traducteurs permettent aussi bien de transformer un signal électrique en onde mécanique, que, de façon réciproque, restituer un signal électrique à partir d’une déformation mécanique. L’appareil électronique utilisé comprend les fonctions basiques essentielles suivantes :
-
la génération d’une impulsion modulée ;
-
l’enregistrement d’un échogramme (ou encore A-scan) qui est le signal électrique en fonction du temps, synchronisée par l’impulsion de génération ;
-
la visualisation du A-scan avec le positionnement de portes de seuillage correspondant aux localisations présumées des défauts.
En complément de la disposition géométrique des traducteurs, les propriétés acoustiques du matériau sont un paramètre important pour définir les modalités du contrôle. En effet, l’onde mécanique émise est décrite par une enveloppe de type impulsionnel, modulée par une fréquence porteuse
, ainsi qu’illustré par la figure 3 ; le choix de la fréquence porteuse...
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Présentation des techniques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HECHT (A.) - Methodische Ansätze zur Lösung von speziellen Prüfproblemen. - Dans DGZFP workshop, Berlin 1996 Traduction en anglais de R. Diederichs, NDT.net, vol. 2, n° 09 (1997).
-
(2) - VINOGRADOV (S.), FISHER (J.) - New Magnetostrictive Transducers and Applications for SHM of Pipes and VesselsASME. - Dans Pressure Vessels & Piping Conference (2019). https://doi.org/10.1115/PVP2019-94078
-
(3) - HOLMES (C.), DRINKWATER (B.), WILCOX (P.) - The post-processing of ultrasonic array data using the total focusing method Insight, - vol. 46, n° 11 (2004).
-
(4) - MEILLAND (P.) - - Etude interne ArcelorMittal.
-
(5) - ROBERT (S.) et al - Surface estimation methods with phased-arrays for adaptive ultrasonic imaging in complex components. - Dans AIP Conf. Proc. 1650, pp. 1657–1666 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4914787
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
...
NORMES
-
Essais non destructifs – Contrôle par ultrasons – Principes généraux - NF EN ISO 16810 - 2024
-
Essais non destructifs – Contrôle par ultrasons – Technique par transmission - NF EN ISO 16823 - 2025
-
Essais non destructifs – Contrôle par ultrasons – Caractérisation et dimensionnement des discontinuités - NF EN ISO 16827 - 2014
-
Essais non destructifs – Contrôle par ultrasons – Contrôle des discontinuités perpendiculaires à la surface - NF EN ISO 16826 - 2025
-
Essais non destructifs – Examen par thermographie – Partie 1 : principes généraux - NF EN 16714-1 - 2016
-
Essais non destructifs – Examen par thermographie – Partie 2 : équipement - NF EN 16714-2 - 2016
-
Essais non destructifs – Analyse thermographique – Thermographie active - NF EN 17119 - 2018
-
...
ANNEXES
Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
CEA-LIST
CETIM
COFREND
EdF, Airbus
FhG IzfP
https://www.izfp.fraunhofer.de/
IFFSTTAR
Institut Carnot ICEEL
https://carnot-iceel.fr/plateforme/plateforme-controle-non-destructive-cnd/
IRT Jules Verne
https://www.irt-jules-verne.fr/
Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
ACTA CND
Actemium
Action-NDT
https://www.action-ndt.com/fr/
AOS/TPAC
https://thephasedarraycompany.com/
CMPhy
CMS
Eddyfi
Ekoscan
EvidentScientific
https://evidentscientific.com/
Extende
Foerster
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