Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Le contrôle non destructif est devenu un outil indispensable en contrôle de la qualité des produits. Ces techniques permettent de détecter les hétérogénéités et anomalies d’une pièce, sans altérer leur utilisation future. Cet article reprend tout d’abord les bases théoriques de la détection des défauts. Il présente ensuite les principes et la mise en œuvre des six principales familles de procédés du contrôle non destructif, à savoir : les procédés optiques, le ressuage, les procédés à flux de fuite, les procédés par courants de Foucault, les procédés radiographiques, enfin les procédés de contrôle par ultrasons.
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Jacques DUMONT-FILLON : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Ancien Directeur Technique de l’Institut de Recherches de la Sidérurgie (IRSID)
INTRODUCTION
On regroupe sous le vocable essais non destructifs ou encore contrôles non destructifs (ce dernier évoquant mieux l’aspect qualité industrielle que le premier qui évoque plutôt les examens en laboratoire) l’ensemble des techniques et procédés aptes à fournir des informations sur la santé d’une pièce ou d’une structure sans qu’il en résulte des altérations préjudiciables à leur utilisation ultérieure. Le terme de santé, s’il souligne une certaine parenté avec le domaine des examens d’aide au diagnostic médical, comme la radiologie ou l’échographie, délimite bien l’objectif des contrôles non destructifs qui est la mise en évidence de toutes les défectuosités susceptibles d’altérer la disponibilité, la sécurité d’emploi et /ou, plus généralement, la conformité d’un produit à l’usage auquel il est destiné.
En ce sens, le contrôle non destructif (CND) apparaît comme un élément majeur du contrôle de la qualité des produits. Il se différencie de l’instrumentation de laboratoire et industrielle puisque l’objet est de détecter des hétérogénéités et anomalies plutôt que de mesurer des paramètres physiques tels que le poids ou les cotes d’une pièce.
Situé ainsi aux frontières de la métrologie, de l’instrumentation industrielle, scientifique et médicale, le domaine des contrôles non destructifs constitue un secteur spécifique d’activité scientifique et industrielle possédant ses propres structures professionnelles qui regroupent des industriels fabricants ou distributeurs spécialisés, des organismes d’étude et de formation, des sociétés de services, ainsi que les départements spécialisés d’un certain nombre de grosses entreprises industrielles fortement utilisatrices de ces techniques. Tout cela représente en France l’activité de près de 5 000 personnes et un marché présentant un bon taux de croissance sur le moyen terme.
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Procédés optiques
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2. Principes de détection des défauts. Différentes techniques du CND
2.1 Hétérogénéités et défauts
Le terme défaut est ambigu, relatif et peu précis, mais sa connotation négative évoque bien le rôle que joue le contrôle non destructif dans la recherche de la qualité. En fait, détecter un défaut dans une pièce, c’est physiquement, mettre en évidence une hétérogénéité de matière, une variation locale de propriété physique ou chimique préjudiciable au bon emploi de celle‐ci. Cela dit, on a l’habitude de classer les défauts en deux grandes catégories liées à leur emplacement : les défauts de surface, les défauts internes.
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Les défauts de surface, accessibles à l’observation directe mais par toujours visibles à l’œil nu, peuvent se classer en deux catégories distinctes : les défauts ponctuels et les défauts d’aspect.
La première catégorie (défauts ponctuels) correspond aux défauts les plus nocifs sur le plan technologique, puisqu’il s’agit des criques, piqûres, fissures, craquelures, généralement aptes à provoquer à terme la rupture de la pièce, en initiant par exemple des fissures de fatigue. Dans les pièces métalliques, l’épaisseur de ces fissures est souvent infime (quelques µm) et elles peuvent être nocives dès que leur profondeur dépasse quelques dixièmes de millimètre, ce qui implique l’emploi pour leur détection de méthodes non destructives sensibles, telles que le ressuage, la magnétoscopie, les courants de Foucault, les ultrasons.
La seconde catégorie correspond aux défauts d’aspect, c’est‐à‐dire à des plages dans lesquelles une variation de paramètres géométriques ou physiques (rugosité, surépaisseur, taches diverses) attire le regard et rend le produit inutilisable. Ici, le contrôle visuel est possible, mais on cherche à le remplacer par des contrôles optiques automatiques.
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Les défauts internes sont des hétérogénéités de natures, de formes, de dimensions extrêmement variées, localisées dans le volume du corps à contrôler. Leur nomenclature est très étoffée et spécifique à chaque branche d’activité technologique et industrielle. Dans les industries des métaux, il s’agira de criques internes, de porosités, de soufflures,...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Manuel de ressuage. - Cahiers du COFREND Fascicule I : Notions sur la perception des images des défauts. Annexe 2, no 7, déc. 1985.
-
(2) - DUBRESSON (J.) - Caractéristiques dominantes et évolution des matériels de CND. - Soudage et Techniques connexes, p. 38-41, nov. déc. 1991.
-
(3) - DUMONT-FILLON (J.), LACROIX (M.), PINARD (J.) - Détection automatique des défauts de surface sur tôles. - Revue de Métallurgie CIT, p. 597-607, juil. 1980.
-
(4) - PAJANI (D.) - Thermographie infrarouge. - Techniques de l’Ingénieur, R 2 740, traité Mesures et Contrôle, juil. 1994.
-
(5) - PIODI (A.) - Le contrôle non destructif par interférométrie holographique. - Revue Française de Mécanique, no 70 (1979).
-
(6) - SMIGIELSKI (P.) - Holographie...
ANNEXES
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1 Thèse
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2 Normalisation
- 2.1 Normes françaises 2.1.1 Association française de normalisation AFNOR http://www.boutique.afnor.fr
- 2.2 Normes américaines 2.2.1 American Society of Mechanical Engineers ASME
2.1.2 Ressuage
2.1.3 Magnétoscopie
2.1.4 Radiographie
2.1.5 Courants de Foucault
2.1.6 Ultrasons
2.2.2 American Society for Testing and Materials ASTM
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3 Organismes
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4 Réglementation concernant la radioprotection
LIEBEAUX (N.) - Contribution à la modélisation de capteurs electromagnétiques : Application au contrôle non destructif par courants de Foucault. - Université de Paris-Sud (2002).
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