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Par Gilles CORNELOUP, Cécile GUEUDRE, et Jean-François CHAIX 10/2016 Laboratoir

Par Gilles CORNELOUP, Cécile GUEUDRE, et Jean-François CHAIX 10/2016 Laboratoire de Caractérisation Non Destructive Le Contrôle Non Destructif ( CND ) - formation LMD - Par Gilles CORNELOUP, Cécile GUEUDRE, et Jean-François CHAIX 10/2016 Laboratoire de Caractérisation Non Destructive Généralités Choix d’une méthode CND - formation LMD - Le Contrôle Non Destructif - Généralités 2 1 - Introduction (1/3) - le CND regroupe un ensemble de méthodes qui ont pour but général de contrôler un objet sans le modifier - activité devenue incontournable dans de très nombreux domaines - on peut classer les différentes méthodes de CND selon les phénomènes physiques mis en jeu: acoustiques (ultrasons, émission acoustique), rayonnements (visuel, radiographie X, , tomographie, neutronographie, thermographie infrarouge), flux de matière (ressuage, étanchéité), électromagnétiques (magnétoscopie, courants de Foucault). - chaque méthode se sous-divise en un ensemble de différentes techniques spécialisées (par exemple ultrasons focalisés, ou générés par laser, etc..) - d'une façon générale, on compare l'évolution de ces grandeurs physiques entre une pièce réputée saine, à l'échelle de la mesure, et une pièce présentant un défaut. Le Contrôle Non Destructif - Généralités 3 1 - Quelques exemples de méthodes CND Le Contrôle Non Destructif - Généralités 4 1 - Introduction (2/3) - coexistence de ces différentes méthodes justifiée par le fait que les caractéristiques générales de l'objet à contrôler peuvent être très variées: pièces mécaniques vitales ou non, fabriquées à l'unité comme en grande série, réalisées par usinage, soudage, collage, etc... matériaux constitutifs métalliques ou non, ferromagnétiques ou pas, à l'échelle du millimètre ou du mètre, environnement parfois hostile, automatisation du contrôle parfois nécessaire problème de la fourniture puis de la conservation d’une preuve du contrôle etc…. - deux objectifs différents mais souvent complémentaires: la recherche de défauts macroscopiques ….. CND (Contrôle ND) la caractérisation globale de matériaux ou de pièces…..END (Evaluation ND) Le Contrôle Non Destructif - Généralités 5 1 - Quelques exemples de pièces à contrôler Le Contrôle Non Destructif - Généralités 6 1 - Introduction (3/3) - en CND, on garantit la qualité de la pièce par la preuve de l'absence de défauts, - le CND se fait éventuellement en plusieurs étapes: après l'indispensable opération de détection des évènements susceptibles d'être des défauts, on peut être amené, après analyse, à les identifier (forme surfacique ou volumique, dimensions) pour en déduire leur degré de nocivité - en END, on recherche plutôt certaines caractéristiques globales du matériau, tels que les réponses élastiques, l’état de contrainte, l’homogénéité, ou des paramètres géométriques telles que l’épaisseur de la pièce, ou d’une couche superficielle - l’END peut s’effectuer en suivant l'évolution relative d'un paramètre physique, comme en recherche de défauts, mais souvent la mesure absolue est nécessaire - en amont du contrôle, le choix de la méthode la mieux adaptée au problème posé est essentiel …. en prenant en compte les caractéristiques générales du couple "pièce-défaut" , ainsi que celles de l'environnement. Le Contrôle Non Destructif - Généralités 7 1 - - CND permet d'apprécier la qualité d'un objet, sans porter atteinte à son intégrité - « qualité » défini dans NF X 50-120 …. permet de créer un état de confiance entre partenaires… assurance fiabilité des produits sans refaire les contrôles de l'autre - cette assurance peut reposer sur une fabrication réalisée selon des procédures suffisamment bien définies pour que la présence d'un défaut soit exclue coût %défauts coût de l'inspection coût de la malfaçon ? 0 100 - précautions souvent suffisantes, mais pour des réalisations délicates (soudage par exemple), ou/et parce que la sécurité souhaitée est telle que la preuve de la qualité doit être faite (aéronautique, nucléaire), ou/et que le coût de la malfaçon est trop important (tous domaines), un CND doit intervenir - parfois, certains taux d'échecs acceptés, mais 2 cas: 1) pas de défaut dans pièce mais défaut détecté 2) défaut dans pièce mais défaut pas détecté !! Certification (1/3) Le Contrôle Non Destructif - Généralités 8 1 - Certification (2/3) -historiquement, l'exigence américaine d'assurance qualité, notamment dans le domaine nucléaire, est à l'origine de la mise en place d'un système de certification des personnels -cette certification a permis l'amélioration du niveau de qualité des contrôles, mais elle fait du CND une activité industrielle tout à fait particulière -la procédure de certification COFREND (COnFédéRation pour les Essais Non Destructifs) prévoit, trois niveaux de qualification (niveaux I, II, et III) -ces qualifications sont obtenues après un examen, pour chaque technique de CND, et pour chaque secteur d'activité (sidérurgie, fonderie, etc..) -elles sont valables 5 ans et doivent être renouvelées -il y a en France actuellement environ 10 000 agents titulaires d'au moins une certification en cours de validité Le Contrôle Non Destructif - Généralités 9 1 - Souhait Formation Expérience Si réussite Niveau I BEP 2 semaines 1 an Examen valable 5 ans Pour présenter l’examen, par technique ou sous-technique Niveau II BAC 2 semaines 6 mois Examen valable 5 ans Niveau III BAC+2 2 semaines 3 mois Examen valable 5 ans Certification (3/3) NI = opérateur = « réalise les contrôles » NII = technicien = « interprète les résultats » NIII = ingénieur = « rédige les procédures » Le Contrôle Non Destructif - Généralités 10 1 - CND et recherche -cette assurance qualité ne concerne pas (encore) les contrôles complexes -ces besoins spéciaux sont traités (en France) par une activité de recherche importante, reconnue mondialement. Pour illustrer, on peut noter qu'Electricité De France, premier donneur d'ordre de CND du monde, a longtemps consacré à cette activité pratiquement 2% par kilowatt/heure fourni -il existe des laboratoires industriels dans chaque grand secteur d’activité, principalement dans le domaine nucléaire, et quelques laboratoires universitaires - ceux-ci ont en général axé leurs recherches autour d’une seule méthode de CND (souvent les ultrasons), et c'est pourquoi la démarche affichée au laboratoire LCND de traiter le problème général de contrôle sans a priori sur l'outil, est originale, tout en correspondant à un besoin -LCND: plus important laboratoire universitaire en CND de France Le Contrôle Non Destructif - Généralités 11 1 - Enseignement en CND GMP Aix LCND, ISI Master CND (Bordeaux) Lic. Pro. CND (Le Mans) Lic. Pro. CND (Châlon sur S.) Lic. Pro. (Clermont F.) - enseignement de type NI-II-III dans toutes les méthodes CND et END - lien important avec les matériaux (SDM), et la fabrication des pièces - pionnier, grande expérience / DUT, Master, IT2I, doctorats, CAST, etc.. Le Contrôle Non Destructif - Généralités 12 1 - Recherche en CND au LCND (1/2) Personnel (2016-2017) : 20 personnes + 4-5 stages Master CORNELOUP Gilles Professeur des Universités CND, Ultrasons, Matériaux, Création, Direction LCND 1 MOYSAN Joseph Professeur des Universités Ultrasons, collage, Direction LCND Direction LCND 2 GUEUDRÉ Cécile Maître de Conférences Ultrasons, Inversion, Soudage GARNIER Vincent Maître de Conférences Ultrasons, Béton, Direction LCND Direction LCND 3 LILLAMAND Ivan Maître de Conférences Ultrasons, Matériau CHAIX Jean-François Maître de Conférences Ultrasons, Béton PAYAN Cédric Maître de Conférences Ultrasons, Acoustique non linéaire ROKOTONARIVO Sandrine Maître de Conférences Ultrasons, Acoustique non linéaire MAILHE Jean Maître de Conférences CND, Modélisation, Incertitudes PLOIX Marie-Aude Ing. Recherche Protisvalor Ultrasons, modélisation GEAY Alban Prof. ASo Tps partiel (Airbus) Matériaux Composites BONNEFOND Yoann Assistant Ingénieur Instrumentation DOURDON Emmanuelle Adjointe Adm. Protisvalor Administration LUBEIGT Emma Doctorant 3A contrat CEA Ultrasons, Imagerie LOTT Martin Doctorant 3A contrat ANR Ultrasons, Acoustique non linéaire NAGASO Masaru Doctorant 3A contrat CEA Ultrasons, thermodynamique YU Ting Doctorante 2A contrat EDF Ultrasons, Béton KAUFFMANN Pierre Doctorant 2A contrat CEA Ultrasons, Ondes guidées RAMANIRAKA Manda Doctorant 2A contrat CEA Ultrasons, Acoustique non linéaire OUVRIER BUFFET Florian Doctorant 2A contrat CEA Ultrasons, Béton Le Contrôle Non Destructif - Généralités 13 1 - Recherche en CND au LCND (2/2) Collaborations universitaires et industrielles : Contrats ANR « ACTENA : évaluation précontrainte » et « SENSO : stratégie de fusion de données de CND sur béton » avec LCPC, EDF. Contrat ANR « SISTAE, bruit de structure, probabilité de détection» avec CEA, EADS. Contrat FUI « CRISTAL » : position des fibres dans un carbone forgé, avec MBDA, ECF, Carbone Forgé, etc.. Responsabilité Thème « Bruit de Structure » dans GDR 2501 « Ultrasons ». Collaborations avec Laboratoires LMA (UPR 7051 Marseille), MATEIS (UMR 5510, INSA de Lyon). CREATIS (URA 1216, INSA de Lyon), Los Alamos National Laboratory. Contrats de recherche avec: CEA Cadarache, CEA Saclay, CEA Valduc, CEREM, CETIM, CT.TuilesBriques Paris, CREUSOT FORGE (AREVA), COMEX NUCLEAIRE, CREAS Ascometal, EUROCOPTER, EDF Direction des Etudes et Recherches, EDF CEIDRE, CTCPA Avignon, IRSID, TECHNICATOME, Sonaxis, …. Plateforme NDTVALOR avec INSA de LYON … Intégration au LMA depuis janvier 1992 (Laboratoire de Mécanique et Acoustique de Marseille … UPR CNRS 7051) Le Contrôle Non Destructif - Généralités 14 1 - Exemple de collaboration : NDTvalor Le Contrôle Non Destructif - Généralités 15 1 - PILOTES DE LA COLLECTION METIS LyonTech NDT Valor 1. LE CONTRÔLE NON DESTRUCTIF ET LA CONTROLABILITE DES MATERIAUX ET DES STRUCTURES par Gilles Corneloup et Cécile Gueudré 2. LE CONTRÔLE NON DESTRUCTIF PAR ULTRASONS par Joseph Moysan et Jean-François Chaix 3. LE CONTRÔLE NON DESTRUCTIF PAR EMISSION ACOUSTIQUE par Nathalie uploads/Management/ poly-cnd-lmd-2017-complet.pdf