Contrôle-qualité Contrôle non-destructif de pièces mécaniques

Related Vendors

Kärcher AG

Trafag AG

Swiss Safety Center AG

La bonne intégrité des pièces mécaniques est primordiale pour assurer leur fiabilité de fonctionnement. Il existe plusieurs moyens de contrôler la qualité de ces pièces, et en particulier des méthodes appelées non-destructives, qui permettent l'inspection des pièces sans les endommager.

L'inspection des pièces mécaniques nécessite l'utilisation d'approches parfois relativement sophistiquées, dans le but de détecter d'éventuels défauts, si possible sans altérer leur intégrité structurelle. C'est dans ce cadre qu'interviennent les méthodes de contrôle non-destructif, ou CND.

Le contrôle non-destructif des pièces peut être mis en place à différentes étapes de la production. En amont, il permet de s'assurer de la qualité du matériau utilisé. En cours ou en fin de fabrication, il permet de détecter et d'écarter une pièce défectueuse, ou bien de caractériser les défauts d'une pièce, et de la valider ou non en fonction des spécifications auxquelles elle doit se conformer.

À chaque méthode son intérêt

Il n'existe pas une mais plusieurs méthodes de CND, chacune ayant son propre champ d'applications, ses avantages et ses inconvénients. Le premier contrôle non-destructif est également le plus simple à mettre en œuvre : il s'agit tout simplement du contrôle visuel, à l'œil nu ou au microscope par exemple. Ce type d'inspection ne permet cependant de détecter que des défauts de surface d'une certaine taille.

La magnétoscopie

La magnétoscopie repose sur l'application de particules magnétiques pour inspecter la surface des pièces dans le but de détecter des fissures débouchantes ou légèrement sous-jacentes, jusqu'à quelques millimètres de profondeur. La pièce à contrôler est soumise à un champ magnétique avant d'être aspergé de particules magnétiques qui vont être automatiquement attirés par les discontinuités à la surface du matériau. Ces amas de matière magnétique sont ensuite visibles grâce à une lampe UV si les particules sont fluorescentes, ou bien à la lumière classique si la poudre est colorée.

La détection de défaut de surface par magnétoscopie est rapide et facile à mettre en œuvre, néanmoins, elle ne peut s'appliquer qu'aux matériaux dit ferromagnétiques, c'est-à-dire les matériaux attirés par des aimants.

Le ressuage

Le contrôle par ressuage permet de détecter des défauts de surface ou légèrement sous-jacent. En mécanique de rupture, les défauts débouchant en surfaces constituent un potentiel de danger plus élevé que les défauts internes. Cette méthode consiste à répandre un liquide sur la pièce à contrôler. Ce liquide va, par capillarité, s'introduire dans les fissures et anomalies présentes en surface et en définitive, permettre leur visualisation.

Cette méthode peut s'appliquer à de nombreux matériaux mais nécessite une préparation de surface particulièrement soignée.

Les courants de Foucault

Cette méthode consiste à créer à l'aide d'un capteur des courants induits, dit de Foucault, via un champ magnétique variable. Le déplacement de ces courants dans le matériau sera perturbé en présence d'anomalies, entraînant ce que l'on appelle une variation d'impédance représentative du type de défaut et de sa taille. Les signaux recueillis sont alors comparés à des signaux étalons mesurés sur une pièce de référence comportant les anomalies recherchées.

Le contrôle par courants de Foucault s'effectue généralement sans contact, ce qui évite d'endommager ou de salir la surface contrôlée, et il peut être entièrement automatisé. Cependant, l'analyse de signaux peut s'avérer complexe.

La radiographie industrielle

La radiographie est née de la découverte des rayons X par Wilhelm Röntgen, un physicien allemand, à la fin du 19^e siècle. La radiographie industrielle est basée soit sur des rayons X, soit sur des rayons gamma, rayons qui vont pénétrer les matériaux. Elle permet d'identifier les défauts internes d'une pièce, telles que des fissures ou des inclusions. Outre l'inspection de pièces mécaniques, cette méthode est fréquemment utilisée pour l'inspection de soudures. Bien qu'elle offre une visualisation interne approfondie, la radiographie industrielle nécessite néanmoins l'application stricte de bonnes pratiques, car l'exposition aux rayonnements ionisants peut s'avérer particulièrement dangereux pour la santé des opérateurs.

Les ultrasons

Les ultrasons sont émis par un émetteur-capteur placé en contact avec la pièce à contrôler. Ces ultrasons sont des ondes qui vont être réfléchies suivant des angles différents par les interfaces rencontrées, typiquement les contours de la pièce et les défauts internes. Le capteur est déplacé à la surface de la pièce pour récupérer les ondes réfléchies, et ces signaux sont convertis pour obtenir une image de l'intérieur de la pièce. La fréquence des ultrasons utilisés est choisie en fonction de la nature de la pièce à contrôler.

Cette méthode est efficace pour détecter et cartographier les défauts internes d'une pièce, mais les résultats sont dépendants de la bonne connaissance des caractéristiques du matériau et d'une bonne manipulation de l'équipement. Un mauvais contact entre la pièce et le capteur peut introduire des erreurs de mesure par exemple. Les géométries complexes peuvent potentiellement être problématiques à contrôler, et certains matériaux sont plus adéquats que d'autres à l'utilisation de cette méthode. Cependant, elle ne nécessite l'accès qu'à un seul côté de la pièce, et si la configuration de l'inspection est correcte, les résultats obtenus sont particulièrement fiables. De plus, cette méthode ne représente aucun danger pour l'utilisateur.

Faire le bon choix

Le choix d'une méthode d'inspection de pièces mécaniques dépend donc de nombreux facteurs : le type d'anomalies recherchées, la géométrie de la pièce, son accessibilité, le ou les matériaux utilisés, etc. Certaines méthodes sont plus faciles à mettre en œuvre que d'autres, plus ou moins dangereuses pour la santé, plus ou moins onéreuses, plus ou moins automatisable. Il convient donc d'établir correctement son cahier des charges afin de choisir la méthode la plus appropriée à ses besoins. MSM

(ID:49897812)