Article de référence | Réf : AM5407 v1

Acquisition d’une cartographie des défauts
Essais non destructifs - Contrôle par ultrasons

Auteur(s) : Christian BUDNIK

Date de publication : 10 oct. 1997

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Auteur(s)

  • Christian BUDNIK : Ingénieur CESTI (Centre d’études supérieures des techniques industrielles) - Responsable des méthodes de gestion industrielle de la Société de construction des avions Hurel-Dubois

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INTRODUCTION

Comme toutes les techniques de contrôle non destructif, le contrôle par ultrasons permet, sans nuire à l’intégrité d’une structure, de caractériser les défauts qu’elle contient et de porter ainsi un jugement sur l’acceptation des pièces réalisées. Cette méthode peut être employée à différents stades du développement de la structure considérée (fabrication, mise en service, réparation). Elle ne quantifie pas un défaut mais nécessite une comparaison avec un étalon. De plus, les limites et les probabilités de détection sont variables selon l’appareil, le matériau, la surface à inspecter et l’opérateur.

Les méthodes de contrôle non destructif sont mises en œuvre dans un système qualité qui garantit la fiabilité du processus dans un environnement de production.

L’efficacité du système qualité, répondant aux exigences de la norme ISO 9001, est considérée de nos jours comme prérequise.

Les installations de contrôle doivent aussi répondre aux notions de « flexibilité », de « juste à temps », de changement rapide d’outils SMED (Single Minute Exchange of Die) pour être en adéquation avec la politique des « flux tendus ».

L’objet du présent article est de décrire deux techniques par ultrasons, très utilisées, en particulier en aéronautique, pour les matériaux composites :

  • la méthode par transmission, qui est mise en œuvre pour la recherche d’anomalies internes dont les dimensions, la forme ou la localisation ne permettent pas un contrôle par réflexion. On l’utilise pour les matériaux de forte absorption, surtout les matériaux sandwiches et les pièces d’un seul bloc (monolithes) de grande surface ;

  • la méthode par réflexion, qui s’applique à la détection et au dimensionnement des défauts propres à la matière des composites à fibres de carbone, de verre, d’aramide (Kevlar, Twaron) et permet la vérification manuelle de défauts détectés par la méthode de transmission.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am5407


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4. Acquisition d’une cartographie des défauts

L’acquisition d’une cartographie de défaut se fait par traitement du signal à l’aide de portes de mesure.

Les portes mesurent le signal A-SCAN transmis ou réfléchi afin d’associer à chaque point deux valeurs numériques automatiquement : un temps et une amplitude.

L’amplitude mesurée est soit celle de la plus grande crête du signal qui se trouve dans la porte, soit celle de la première crête qui se trouve dans la porte.

Le temps mesuré est le temps qui s’écoule entre l’émission des ultrasons et l’apparition de la plus grande crête du signal qui se trouve dans la porte, ou de celle de la première crête qui se trouve dans la porte (figure 9).

Le réglage de la hauteur de la porte permet d’ajuster le seuil minimal de prise en compte du signal.

Les signaux d’amplitude inférieure à cette hauteur sont donc définitivement perdus (figure 10).

L’acquisition de la cartographie ayant eu lieu, une anomalie est caractérisée par la diminution en pourcentage ou en décibels du signal transmis dans la zone défectueuse par rapport à celui transmis dans la zone saine.

L’analyse des cartographies se fait par rapport à un abaque de référence propre à chaque matériau, qui donne l’atténuation maximale admissible en fonction de l’épaisseur.

L’anomalie détectée est localisée dans un repère X-Y mais sa profondeur ne peut être connue que par une méthode et/ou une technique complémentaire.

La méthode complémentaire choisie est une méthode ultrasonore par réflexion.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - CHERFAOUI (M.) -   Essais non destructifs.  -  [BM 6 450] Traité Machines hydrauliques et thermiques (2006).

  • (2) - CHEVALIER (Y.) -   Essais dynamiques sur composites – Caractérisation aux basses fréquences.  -  [AM 5 400] Traité Plastiques et Composites (2002).

  • (3) - CHEVALIER (Y.) -   Essais dynamiques sur composites – Caractérisation aux hautes fréquences.  -  [AM 5 401] Traité Plastiques et Composites (2003).

  • (4) - DUMONT-FILLON (J.) -   Contrôle non destructif (CND).  -  [R 1 400] Traité Mesures mécaniques et dimensionnelles (1996).

  • (5) - KRAWCZAK (P.) -   Essais des plastiques renforcés.  -  [AM 5 405] Traité Plastiques et Composites (1997).

  • (6) - LEMASÇON (A.) -   Analyse de défaillance de pièces en composites.  -  [AM 5406]...

1 Annuaire

HAUT DE PAGE

1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

ACMA (American Composites Manufacturers Association) http://www.acmanet.org

AFNOR (Association Française de Normalisation) www.afnor.fr

ASTM International http://www.astm.org

BSI (British Standards Institution) http://www.bsi-global.com

CEN (Comité européen de normalisation) http://www.cen.eu

DIN (Deutsches Institut für Normung) http://www.din.de

EuCIA (European Composites Industry Association) http://www.eucia.org

GPIC (Groupement de la Plasturgie Industrielle et des Composites) http://www.gpic.fr

JEC Composites http://www.jeccomposites.com

Organisation internationale de normalisation http://www.iso.org

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1.2 Laboratoires – Bureau d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)

Certech http://www.certech.be

CRITT Polymères Picardie ...

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