Quelles sont les-méthodes de contrôle non destructives courantes ?

1. Test par ultrasons (UT)
Principe technique
Les tests par ultrasons utilisent des ondes sonores d'une fréquence supérieure à 20 kHz pour se déplacer à travers les matériaux afin de détecter des défauts, notamment des fissures, des pores et des inclusions. Cela provoque une réflexion, une réfraction et une diffraction. Vous pouvez découvrir où se trouvent les failles, quelle est leur taille et à quoi elles ressemblent en observant les variations d’amplitude, de position et de forme des ondes réfléchies. Les sondes à ultrasons transforment les impulsions électriques en ondes sonores, qui traversent le matériau et reviennent jusqu'à la sonde. Les ondes sonores sont ensuite reconverties en signaux électriques afin qu'elles puissent être affichées et analysées.
Principaux atouts
Forte capacité de pénétration : peut trouver des métaux, des non-métaux et des matériaux composites de quelques millimètres à quelques mètres d'épaisseur.
Il est possible de détecter des défauts avec une précision de ± 0,1 mm en mesurant le temps nécessaire aux ondes sonores pour les traverser.
Très sensible : peut détecter des défauts aussi petits que 0,1 mm de diamètre.
Large gamme d'utilisations : fonctionne bien avec les soudures, les pièces moulées, les pièces forgées, les matériaux composites, etc.
Utilisations en entreprise
Aérospatiale : Découverte de fissures et de problèmes de délaminage à l’intérieur des aubes de turbine et des revêtements d’ailes.
Industrie pétrochimique : Vérifier la qualité des soudures et la résistance à la corrosion des appareils sous pression et des canalisations.
La détection des défauts de fonderie dans les blocs-cylindres des moteurs et les carters de boîtes de vitesses fait partie de la fabrication automobile.
Industrie électrique : surveiller l’amincissement des parois des tubes des chaudières et les fissures de fatigue des équipements des centrales nucléaires.
Scénario typique
Des tests par ultrasons ont montré que la porosité interne des aubes du moteur du Boeing 787 Dreamliner était supérieure à la normale après leur fabrication à l'aide de la technologie SLM (Selective Laser Melting). Après avoir été traité par pressage isostatique à chaud (HIP), la porosité est passée de 5 % à 0,1 %, et les tests par ultrasons ont montré que la plage de tolérance est passée de ± 0,03 mm à ± 0,005 mm.
2. Tests radiographiques (RT)
Principe technique
Lorsque les rayons X-ou les rayons gamma traversent des matériaux, la différence de densité entre les parties endommagées et non endommagées entraîne l'absorption de quantités variables de rayonnement. Cela crée des images sur film ou sur des détecteurs numériques qui montrent où se trouvent les défauts, quelle est leur taille et quelle est leur forme.
Principaux atouts
Imagerie visuelle : montrer immédiatement la forme d’un défaut à l’aide de photographies argentiques ou numériques.
Haute résolution : peut trouver de petits défauts de 0,1 mm de long et 0,01 mm de large.
Forte applicabilité : peut être utilisé pour détecter des défauts à l'intérieur de matériaux métalliques, non métalliques et composites.
Utilisations en entreprise
Aéronautique : détection de fissures et d'autres problèmes à l'intérieur des disques de turbine de moteur et des chambres de combustion.
Construction automobile : Vérification de la qualité de la fusion dans les connexions soudées (telles que le soudage par points et le soudage à l'arc).
Dans le secteur de l’énergie nucléaire, gardez un œil sur les défauts de soudure et la corrosion des cuves sous pression des réacteurs.
Emballage électronique : recherche de jonctions de soudure BGA pour la soudure virtuelle et les fissures à l'intérieur des puces.
Cas normal
Pour détecter les bavures et les trous d'air au niveau des trous transversaux dans la fabrication des corps de soupape de transmission hybride, Toyota effectue une inspection aux rayons X-. La technologie d'imagerie en temps réel{{2}réduit le temps nécessaire pour trouver quelque chose de 30 minutes avec les méthodes traditionnelles sur film à 5 minutes. Il maintient également la variation de tolérance à ± 0,008 mm.
3. Tests avec des particules magnétiques (MT)
Principe technique
Les tests de particules magnétiques utilisent des matériaux ferromagnétiques magnétisés comme l'acier au carbone et l'acier faiblement allié-pour créer un champ magnétique de fuite sur le site du défaut. Ce champ attire la poudre magnétique déposée sur la surface, créant des traces magnétiques qui montrent où se trouve le défaut et quelle est sa forme.
Principaux atouts
Très sensible : peut détecter des fissures sur des surfaces de 0,1 μm de large.
Simple à utiliser : le gadget est léger et facile à utiliser pour les tests sur site.
Faible coût : le coût des tests ne représente qu'un -cinquième de celui des tests radiographiques.
Utilisations en entreprise
Industrie ferroviaire : recherche de fissures et de dommages aux trous de boulons sur les voies de roulement des rails.
Industrie pétrochimique : vérifiez les fissures de contrainte et la corrosion de surface sur les pipelines et les récipients sous pression.
Construction navale : Vérification du manque de fusion et des scories dans les soudures des coques de navires.
Industrie électrique : gardez un œil sur les défauts de surface des anneaux de protection du rotor du générateur.
Cas normal
Le chemin de fer à grande vitesse chinois-utilise la technologie de test de particules magnétiques pour vérifier la surface des jantes 100 % du temps. Cette technologie permet de détecter des microfissures de 0,05 mm de profondeur, ce qui évite les accidents de conduite causés par la rupture par fatigue et double la durée de vie des roues.
4. Test de pénétration de liquide (PT)
Principe technique
Les tests de pénétration utilisent la façon dont les liquides se déplacent à travers de petites ouvertures pour introduire des colorants fluorescents ou colorés dans les défauts d'ouverture de la surface des matériaux. Après le travail des agents d'imagerie, des marqueurs visibles sont créés pour montrer où et quels défauts de forme existent.
Principaux atouts
Large applicabilité : peut trouver pratiquement tous les matériaux non-poreux, comme les métaux, les céramiques, les polymères, etc.
Fonctionnement flexible : pas besoin de grosses machines ; peut être utilisé sur le terrain ou à haute altitude.
Faible coût : le coût des tests ne représente qu'un-tiers de celui des tests par ultrasons.
Utilisations en entreprise
Aérospatiale : détection de fissures à la surface des aubes de turbine et des trains d'atterrissage causées par la fatigue.
Construction automobile : vérifiez la porosité de coulée des blocs-cylindres de moteur et des carters de boîte de vitesses.
Équipements nucléaires : détection de minuscules fissures à la surface des soudures en acier inoxydable.
Industrie de la construction : examinez les défauts de surface des soudures des structures en acier.
Un cas typique
La technologie de ressuage fluorescent est utilisée pour détecter les défauts de surface sur la peau en alliage de titane des ailes des avions Airbus A350. La lumière ultraviolette permet de voir très facilement les fissures de 0,02 mm de large. Le taux de détection est dix fois meilleur qu'une inspection oculaire régulière, et le taux de réussite de la tolérance est passé à 99,5 %.
5. Tests par courants de Foucault (ET)
Principe technique
Le principe de l’induction électromagnétique est utilisé dans les tests par courants de Foucault. Lorsqu'une bobine de test à courant alternatif s'approche d'une substance conductrice, des courants de Foucault traversent le matériau. Les qualités du matériau (conductivité, perméabilité magnétique) et ses défauts déterminent la taille, la phase et la forme du flux des courants de Foucault. La détection des changements d'impédance de la bobine nous indique s'il y a des problèmes.
Principaux atouts
Détection sans-contact : pas besoin d'agents de couplage, fonctionne bien sur les lignes de production automatisées-à grande vitesse.
Vitesse de détection rapide : peut trouver des tuyaux ou des fils de plusieurs mètres de long en une minute.
Couche mince détectable : fonctionne avec des matériaux conducteurs de 0,1 mm d'épaisseur ou plus.
Utilisations en entreprise
Aérospatiale : Découverte de fissures dans les pales des moteurs d'avion causées par la fatigue et la corrosion des trous de rivets dans la peau du fuselage.
Industrie de l'énergie : surveiller la corrosion de la paroi intérieure des tuyaux des échangeurs de chaleur et la diminution de l'épaisseur des parois des tuyaux des chaudières dans les centrales nucléaires.
Dans le secteur manufacturier, vérifiez si le traitement thermique et les défauts de surface du fil de cuivre pour les jantes en alliage d'aluminium pour voitures sont les mêmes.
Transport ferroviaire : détection de fissures dans la bande de roulement des roues de rails à grande vitesse-et de dommages aux trous pour les boulons de rail.
Cas normal
Tesla utilise un équipement de test par courants de Foucault pour vérifier en ligne la surface de la feuille de cuivre lors de la fabrication des électrodes de batterie. Les sondes à courants de Foucault multi-fréquences peuvent détecter des rayures de seulement 0,01 mm de profondeur. Cela réduit le risque de rupture des électrodes de 80 % et prolonge la durée de vie de la batterie jusqu'à plus de 2 000 fois.