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RÉSUMÉ
Les essais non destructifs (CND) ont pour objectif de qualifier, sans destruction, l’aptitude du bon fonctionnement d’une pièce industrielle. Cet article présente les principales méthodes (ressuage, magnétoscopie, courants de Foucault, ultrasons), il en détaille les phénomènes en jeu, les spécificités, limites et domaines d’applications de chacune d’elles. Il introduit également l’aspect fondamental de la formation, mais aussi celle de la normalisation intervenant désormais dans la définition de ces méthodes.
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Mohammed CHERFAOUI : Docteur expert en CND (contrôles non destructifs)
INTRODUCTION
Les termes « Essais non destructifs » END ou « contrôles non destructifs » CND évoquent le diagnostic que le médecin formule lors de l’examen de son patient. Le même principe appliqué aux pièces industrielles consiste à mettre en œuvre des méthodes d’investigation pour apprécier sans destruction leur état de santé et formuler un avis sur leur aptitude à remplir la fonction à laquelle elles sont destinées.
Considérée sous cet aspect d’aptitude au bon fonctionnement, la définition de CND suppose une bonne connaissance de tous les phénomènes mis en jeu, en particulier de la nocivité des défauts, de leur évolution dans le temps, des lois générales de la mécanique de la rupture et, dans la pratique, les spécialistes en contrôle non destructif sont plutôt confrontés à des problèmes d’interprétation de résultats de contrôle par rapport à des critères établis en liaison avec le concepteur de la pièce.
Une définition des contrôles non destructifs plus proche de la réalité industrielle consiste donc à dire qu’il s’agit de « qualifier, sans nécessairement quantifier, l’état d’un produit, sans altération de ses caractéristiques par rapport à des normes de recette ».
L’exécution de cette tâche demande une bonne connaissance des méthodes d’investigation mises en œuvre, de leurs limites et surtout une adéquation parfaite entre le pouvoir de détection de chacune d’elles et les critères appliqués pour la mise en œuvre. On comprend qu’une grande importance soit accordée à la formation des opérateurs en contrôle non destructif.
La Confédération Française des Essais Non Destructifs (COFREND) est l’organisme national qui délivre des certifications permettant de démontrer l’aptitude des opérateurs à remplir les tâches qui leur sont confiées. Elle applique désormais des réglementations européennes. La normalisation est aussi un aspect fondamental pour définir les méthodes et leur application et de nombreux textes, nationaux, européens et internationaux, existent. Quelques-uns des plus importants sont cités en .
Le but de ce dossier est de présenter, sans rentrer trop dans les détails, les principes physiques mis en jeu dans les principales méthodes en faisant ressortir leurs spécificités et les domaines d’application concernés. Une information approfondie sur les méthodes serait fournie dans des documents plus spécialisés ou à l’occasion de formations telles que celles dispensées par le CETIM (Centre Technique des Industries Mécaniques).
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Contrôle par ultrasons
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5. Contrôle par courants de Foucault
Le principe de cette méthode est donné sur la figure 4.
5.1 Analyse de la phase d’excitation
La pièce à contrôler est soumise à l’action d’un champ magnétique variable dans le temps, de manière à induire des courants dans le matériau. C’est généralement une onde sinusoïdale qui est utilisée. Sa fréquence peut varier, suivant la nature des applications envisagées et des produits contrôlés, dans une plage comprise entre quelques hertz et plusieurs mégahertz.
La sensibilité de la méthode pour chaque application est fortement liée au choix de la fréquence qui conditionne la pénétration des courants induits : c’est « l’effet de peau » s’étendant sur une profondeur qui dépend de la perméabilité magnétique absolue du matériau et de sa conductivité électrique. Dans la pratique, la répartition du champ magnétique créé par le capteur est souvent complexe. La géométrie du capteur et de la pièce et leurs positions relatives sont des paramètres déterminants pour définir les conditions d’excitation et le processus d’induction des courants dans le matériau.
HAUT DE PAGE5.2 Analyse de la phase de perturbation
La trajectoire des courants induits dans la pièce est perturbée par des variations locales soit de la géométrie, soit des caractéristiques électromagnétiques du matériau. La perturbation locale des lignes de courant modifie le champ induit s’opposant à chaque instant au champ d’excitation. Il en résultera une modification de l’impédance du capteur.
Trois natures différentes d’applications résultent de ce principe :
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détection de défauts superficiels ou légèrement sous-jacents ;
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mesure d’épaisseurs de revêtements ;
-
tri de nuance.
Dans chaque cas, la méthode est comparative et nécessite un étalonnage préalable du capteur sur des pièces de référence.
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ANNEXES
Les contrôles Non Destructifs. Généralités. Cahiers de formation. CETIM 3e édition.
HAUT DE PAGE2.1 Certification du personnel
NF EN 473/A1 (2006-01), Essais non destructifs – Qualification et certification du personnel END – Principes généraux.
HAUT DE PAGE
NF EN 1330-1 (1999-08), Essais non destructifs – Terminologie – Partie 1 : liste des termes généraux.
NF EN 1330-2 (1999-08), Essais non destructifs...
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