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Le Contrôle Non Destructif Introduction Le Contrôle Non Destructif (C.N.D.) est

Le Contrôle Non Destructif Introduction Le Contrôle Non Destructif (C.N.D.) est un ensemble de méthodes qui permettent de caractériser l'état d'intégrité de structures ou de matériaux, sans les dégrader, soit au cours de la production, soit en cours d'utilisation, soit dans le cadre de maintenances. On parle aussi d'«Essais Non Destructifs » (END) ou d'«Examens Non Destructifs» Les stades de contrôle • On peut considérer que le contrôle non destructif d’un produit ou d’un objet peut être effectué à trois stades différents de sa vie: • Le contrôle de réception Le contrôle de réception d’un lot de pièces, d’une installation, d’un ouvrage au moment de la livraison a pour but de respecter de conformité à des spécifications de qualité définies auparavant. Les stades de contrôle • Le contrôle en cours de fabrication Le contrôle en cours de fabrication est un outil de contrôle d’un procédé souvent automatisé et impliquant alors un appareillage installé à demeure en ligne de fabrication présentant une grande robustesse, une réaction rapide, un coût d’exploitation faible et une bonne fiabilité. Les défauts recherchés sont ici généralement bien identifiés, le fonctionnement est automatique aboutissant à un repérage ou un tri des produits défectueux. Les stades de contrôle • Le contrôle de produit fini Ce contrôle s’effectue sur pièces ou produits finis Les stades de contrôle Les techniques de contrôle et leur objectif On distingue deux types de contrôles: • Contrôle destructif • Contrôle non destructif Définition et moyens du contrôle non destructif • Définition Contrôle Non Destructif (CND): Méthodes de diagnostic de produits, afin de détecter, localiser, dimensionner et caractériser, d’éventuels défauts dans ceux-ci. • Moyens Utilisation de capteurs dont le fonctionnement est basé sur les principes de la physique (électromagnétisme, rayonnements, propagation, électricité....) Utilisations du contrôle non destructif Ces méthodes sont très utilisées dans : l'industrie automobile (contrôle des blocs moteurs) l'aérospatiale et l'armée, l'industrie pétrolière (pipelines, tubes, barres, soudures, réservoirs), l'industrie navale (contrôle des coques), l'industrie de l'énergie (réacteurs, chaudières, tuyauterie, turbines, ..), l'aéronautique (poutres, ailes d'avion, nombreuses pièces moteurs, trains d'atterrissage..), le ferroviaire en fabrication et en maintenance notamment pour les organes de sécurité (essieux, roues, bogies), l'inspection alimentaire.. Et en règle générale dans tous les secteurs produisant :  •des pièces à coût de production élevé en quantité faible (nucléaire, pétrochimique...), •des pièces dont la fiabilité de fonctionnement est critique(nucléaire, canalisation de gaz...). Origines • Origines de défauts • Un objet (pièce, installation, machine) peut contenir des défauts qui ont plusieurs origines: • la méthode et le procédé d'élaboration de brut (soudage, laminage, forgeage, moulage, ...), • les conditions de service (chargement, température, nombre d’heures de fonctionnement...), • les traitements thermiques (trempe, ...).Les défauts peuvent être de type surfacique (externe) ou de type volumique (interne). classifications des défauts • Classification des défauts l existe plusieurs types de défauts de soudure ainsi que différentes méthodes pour les prévenir et les corriger. Soufflures: Ce sont des défauts creux, généralement sphériques, formés par la présence de gaz. Quant aux piqûres, ce sont plus précisément des soufflures débouchantes (en surface). classifications des défauts • Classification des défauts Fissurations : Les fissurations constituent l’un des défauts de soudure les plus fréquents. Elles sont causées par la présence de tensions internes trop importantes à l’intérieur du métal soudé. classifications des défauts • Classification des défauts • Fissurations classifications des défauts • Classification des défauts • Fissurations : Inclusions solides ou inclusions de laitier Manque de fusion ou collage. Manque de pénétration classifications des défauts • Classification des défauts Défauts dus au moulage classifications des défauts • Classification des défauts Défauts dus au moulage classifications des défauts • Classification des défauts Défauts dus au moulage classifications des défauts • Classification des défauts Défauts dus au forgeage Déchirure : dans le cas d'un cylindre forgé, il peut être décrit comme une fissure en forme d'étoile située au cœur la pièce et orientée selon l'axe de forgeage. Il est dû à un forgeage à une température très basse, ce défaut est très rare. Replis : défaut situé en périphérique de la pièce parallèlement à la surface. classifications des défauts • Classification des défauts Défauts dus aux traitements thermiques Tapure : lors du chauffage ou de refroidissement brusque, les contraintes thermiques qui ne peuvent pas être absorbées par la pièce engendrent des chocs thermiques trop importants et créent des fissures consécutives. Les tapures de trempe sont des fissures externes débouchant résultant d'un refroidissement très rapide de la pièce. Techniques de contrôle Examen visuel et magnétoscopie L’examen visuel Le contrôle visuel est une technique de base essentielle de contrôle non destructif. L’état extérieur d’une pièce peut donner des informations essentielles sur l’état de celle-ci : des défauts évidents (comme des cassures, de la corrosion, fissures, ...) des défauts cachés sous-jacents présentant une irrégularité sur la surface extérieure peut être une indication de défaut plus grave à l’intérieur. L’examen visuel • Equipements • Le boroscope ou fibroscope est un appareil permettant de voir dans des endroits extrêmement petits et difficiles d'accès. Il est constitué de fibres optiques situées dans un câble et permettant de visualiser L’examen visuel • Equipements • L'endoscopie est une méthode d'exploration et d'imagerie industrielle(ou médicale)qui permet de visualiser l'intérieur de conduits ou de cavités inaccessible à l'œil. L'endoscope est composé d'un tube optique muni d'un système d'éclairage. Couplé à une caméra vidéo on peut ainsi retransmettre l'image sur un écran. une image située à l'extrémité de celui-ci L’examen visuel Restrictions •Technique limitée aux surfaces visibles. • La surface doit être propre. • Besoin de formation des opérateurs. •La caractérisation des défauts est limitée. • Pas d’enregistrement (sauf par vidéo ou photo) Le ressuage Le ressuage une méthode de contrôle non destructif dont le but est la détection et la localisation de défauts ouverts et débouchant en surface sur tous métaux et certains matériaux non métalliques (céramiques, matières plastiques...).Cette méthode repose sur la capacité de certains liquides à pénétrer, puis à ressuer par capillarité, dans ces discontinuités géométriques. La capillarité ou la force capillaire caractérise l'aptitude d'un liquide en contact avec un solide à se déplacer par rapport à ce solide. Le ressuage a) Introduction du pénétrant dans les discontinuités par capillarité, b) Phénomène de ressuage après élimination de l’excès de pénétrant Le ressuage • a- Le nettoyage de la surface à contrôler: • La méthode consiste à appliquer un pénétrant de faible tension superficielle (de bonne capillarité) sur la surface de la pièce: • Par meulage, • Par brossage, •Par dégraissage (chimique ou en phase vapeur) Le ressuage • L’application du pénétrant sur la surface à contrôler: On laisse au pénétrant un certain temps de sorte qu'il puisse s'introduire dans les discontinuités aboutissants à la surface Le ressuage • c- L’élimination de l’excès de pénétrant: • On élimine ensuite le pénétrant sur la surface mais cette opération laisse cependant en place la partie qui à réussie à s'infiltrer dans les discontinuités. On utilise dans cette opération: • Un chiffon sec et propre et non pelucheux, • L’eau suivi ou non d’un séchage, • Un solvant Le ressuage • d- Application du révélateur: • Un révélateur, produit opaque et absorbant est appliqué sur la surface, le pouvoir absorbant du révélateur fait que le pénétrant qui a réussi à s'infiltrer dans les discontinuités est alors aspiré vers la surface et y laisse une trace. Cette trace à cause de la diffusion du pénétrant dans le révélateur, est toujours plus importante que la discontinuité Le ressuage • e-Interprétation des résultats: • L'efficacité de cette méthode de contrôle repose sur la possibilité de détecter les indications de discontinuité afin d'améliorer cette détectabilité, le pénétrant contient en général: • un produit coloré visible à la lumière blanche (lumière du jour). • ou un produit fluorescent visible à la lumière noire (ultra violet).Une estimation grossière de la fissure peut être faite grâce à la largeur de l'étalement du pénétrant sur le révélateur. Le ressuage • f-Nettoyage final: • Un nettoyage final est préconisé pour certains matériaux (alliages d'aluminium. alliage de magnésium) pour lesquels la présence des produits utilisés peut entraîner des corrosions. Le ressuage • Types d'indications Toute apparition du pénétrant indique en principe la présence d'une discontinuité sur la surface. Les indications peuvent être classées en trois types: Les vraies indications: se sont les seules indications soumises à une évaluation, elles ont pour origine les discontinuités non prévues à la conception de la pièce ou non justifié par les conséquences normales des procédés de fabrication Les indications parasites: il s'agit d'indications résultantes des discontinuités existant réellement mais dont ont connaît l'origine qui est d'ordre conceptuel Les fausses indications: elles sont en général pour origine une élimination incomplète de pénétrant restant en surface, l'absence d'indication est aussi une fausse indication (dégraissage incomplet de la pièce, présence de poussière, ...). Le ressuage • Significations des indications Les indications observées en ressuages peuvent être regroupées en 5 types: Forme arrondie: indications d'origine les défauts surfaciques de forme sphérique, (soufflure, piqûre, structure poreuse de la pièce...). Ligne continue: indication d'origine les fissures, les replis de forge, les rayures. Ligne discontinue: uploads/s1/ controle-non-destructif 3 .pdf