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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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Courants de Foucault
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5. Procédés à flux de fuite magnétique
5.1 Principe et bases physiques
La théorie des circuits magnétiques indique que la présence d’un entrefer correspond à un fort accroissement local de la réluctance du circuit et donc de la différence de potentiel magnétique (d.p.m.), constituant ainsi un obstacle au flux magnétique dont les lignes de force doivent alors s’épanouir latéralement selon un flux de fuite comme l’indique la figure 10. Cet effet de dispersion des lignes de flux s’exerce même pour un entrefer minime, dans la mesure où le rapport des réluctances entre l’entrefer et le circuit est inversement proportionnel à la perméabilité relative de celui‐ci, soit un rapport de 500 à 1 000 pour un circuit ferromagnétique en acier excité en deçà de la saturation.
Cet effet de dispersion d’un flux magnétique hors d’une pièce ferromagnétique, au droit d’une fissure débouchante ou sous-cutanée (ou toute autre hétérogénéité non ferromagnétique se comportant comme un entrefer), est à la base d’une gamme de procédés magnétiques de détection des défauts de surface dans les aciers dont le plus connu et le plus employé est la magnétoscopie. Ces procédés magnétiques diffèrent entre eux principalement par le mode de mise en évidence du flux de fuite magnétique correspondant à la dispersion de flux décrite ci‐dessus. En magnétoscopie, on observe visuellement une accumulation de poudre de fer ou de magnétite colorée provoquée par le flux de fuite. En magnétographie, on recueille la trace magnétique du flux de fuite sur un film, une bande ou une pâte d’empreinte magnétisable ; les autres procédés sont regroupés sous le vocable détecteur à flux de fuite (magnetic leakage flux testing ) ; il s’agit généralement d’appareils de contrôle automatique de barres et de tubes d’acier mettant en œuvre des détecteurs ponctuels de flux électromagnétiques.
HAUT DE PAGE5.2 Magnétisme : magnétisation et démagnétisation des pièces
La magnétoscopie existe depuis longtemps, mais ce n’est qu’assez récemment que l’on s’est réellement...
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Procédés à flux de fuite magnétique
BIBLIOGRAPHIE
-
(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
-
1 Thèse
-
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
-
3 Organismes
-
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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