ULTRASONS MANUEL:
Le principe consiste à émettre une onde ultrasonore qui se propage dans la pièce à contrôler et se réfléchit, à la manière d’un écho, sur les obstacles qu’elle rencontre (anomalies, limites de la pièce).
Ces ondes sont émises par un ou plusieurs “traducteurs” manipulés par un opérateur ou un système automatique. Les échos sont analysés sur un écran par le contrôleur ou traité dans une chaîne de mesure pour les installations automatiques. Comparable à l’échographie médicale, cette technique met en évidence des discontinuités de propriétés mécaniques situées à l’intérieur des matériaux.
La miniaturisation de l’électronique, et la rapidité de traitement informatique des signaux permettent aujourd’hui de réaliser des matrices de capteurs : il s’agit de la technique dite des “multiéléments”.
Chaque élément peut être géré individuellement afin de maîtriser l’émission des ondes ultrasonores, et ainsi générer un balayage ou une focalisation du faisceau ultrasonore dans le matériau.
La technique TOFD (Time Of Flight Diffraction) utilise quant à elle les ondes diffractées émises par les sommets des anomalies. Ces signaux étant de faible amplitude, là encore, l’électronique en permet le cumul, les rendant ainsi reconnaissables.
NDT WELDING INSPECTION à votre service 7/7 en France et dans le Monde
EXPERTISE PAR ULTRASONS :
Rédaction de procédure de contrôle qualité
Assistance, conseil et formation aux techniques de contrôle
Supervision et suivi d’une installation d’essais
Recherche et mesure de défauts dans les équipements et structures
Les contrôles par ultrasons permettent de déceler des défauts internes dans différents matériaux :
- Mesure d’épaisseur sur les revêtements
- Contrôle des équipements sans démontage
- Mesures des corrosions internes ou externes
- Contrôle d’adhérence et de délaminage
- Vérification de la conformité des soudures, pièces de forge et de fonderie, céramiques …
- Rapidité d’exécution et résultats immédiat
Depuis 2006, CND NDT WELDING INSPECTION expertise, contrôle et forme aux méthodes par ultrasons.
L’expérience et les certifications des personnels, assurent aux industriels : la sécurité, le rendement et la qualité nécessaires des équipements, des fabrications et des structures.
PRINCIPE
Les ultrasons sont des ondes mécaniques générées à partir d'un élément piézo-électrique excité à une fréquence comprise pour de nombreuses applications entre 2 et 5 MHz. Cet élément est souvent fixé d'un côté sur une semelle en matière plastique et de l'autre à un amortisseur, l'ensemble constituant le traducteur.
Les ultrasons sont transmis dans la pièce à contrôler par l'intermédiaire d'un milieu de couplage, et se propagent à une vitesse qui dépend du matériau.
Lorsque les ultrasons rencontrent un défaut favorablement orienté par rapport à l'onde incidente, un écho revient vers le traducteur. Cette énergie mécanique réfléchie est transformée en signal électrique par l'élément piézo-électrique et se signale par un écho sur le système de visualisation de l'appareil à ultrasons. La position de l'écho permet de déterminer la profondeur de l'indication dans la pièce et d'en apprécier le caractère volumique ou non volumique.
AVANTAGES
Accès nécessaire à un seul côté de la pièce, très sensible pour la détection des défauts plans, Contrôle possible de compacité de la totalité d'un volume donné, positionnement des indications détectées dans l'épaisseur, estimation de l'importance d'une indication à l'aide de son pouvoir réfléchissant (contrôle en réflexion) ou de l'atténuation produite (contrôle en transmission)
DOMAINE D’APPLICATION
Le contrôle par ultrasons est applicable à de nombreux matériaux pourvu qu’ils ne présentent ni une trop forte atténuation ni une anisotropie importante. Les matériaux métalliques, thermoplastiques, composites, céramiques peuvent être contrôlés par ce procédé. Les ultrasons permettent la détection de tous défauts engendrant une variation locale des propriétés ultrasonores de la pièce. Le contrôle des soudures peut être effectué entre -20°C et 150°C. Il existe des solutions en dehors de cette gamme mais plus complexe à mettre en œuvre.
Le contrôle ultrasonore est notamment utilisé pour le contrôle :
- Des pièces moulées : retassures, vermiculures, variations locales de structure, ségrégations, porosités…
- Des pièces forgées : retassures, criques, repli de forge. L’orientation du faisceau ultrasonore doit prendre en compte le fibrage de la pièce,
- Des produits laminés et étirés : dédoublures, ségrégations, repliures, en service : les défauts apparaissant en service tels que fissures ou corrosions peuvent être détectés par ultrasons. Cependant, les fissures de fatigue peuvent ne pas être décelées si elles sont trop resserrées ainsi que les fissures de corrosion sous tension en raison des produits qu'elles contiennent.
- Des soudures avant et après traitement thermique. Le contrôle par ultrasons peut être appliqué avec profit aux soudures réalisées sur les aciers non alliés et faiblement alliés de nuance ferritiques ainsi que sur les alliages légers.
Le contrôle des soudures sur aciers austénitiques est réalisable, mais nécessite la mise au point d’une procédure particulière.
Avant soudage, il est nécessaire d'effectuer, dans le cas des tôles et des produits forgés, un contrôle par ultrasons pour détecter des défauts pouvant gêner le contrôle après soudage (délaminage, ségrégation, anisotropie, dans le cas des tôles ; retassures, criques, repli de forges dans le cas des produits forgés).
Pendant soudage, le contrôle ultrasonore peut être effectué mais est délicat de mise en œuvre car le remplissage partiel de la soudure peut gêner le contrôle.
Après soudage, le contrôle ultrasonore est bien adapté pour le contrôle des épaisseurs soudées comprises entre 8 et 100 mm mais est adaptable en dehors de cette fourchette. Grâce aux techniques d'examen mises en œuvre, tous les types de soudure peuvent être examinées (bout à bout, d'angle et à recouvrement).
TOFD:
La technique TOFD peut être utilisiée en tant que technique de contrôle qualité ou expertise aussi bien au stade de la fabrication qu'au stade de l'exploitation.
1.Principe
TOFD est l'acronyme de ''Time-of-Flight Diffraction'', c’est-à-dire ''mesure du temps de vol de l’onde diffractée''. Le phénomène de diffraction existe dans tous les contrôles par Ultrasons (UT) classiques mais comme l’amplitude de cette onde diffractée est très faible (environ 6% par rapport à une onde réfléchie), elle passe inaperçue.
Cette technique consiste à mesurer le temps de parcours du plus court chemin de l’onde ultrasonore émise par le palpeur d’émission, en passant par le sommet d’un défaut plan qui à cet endroit émet une onde diffractée arrivant au palpeur de réception.
2.Domaine d'application
En premier lieu, cette technique est utilisée pour le contrôle d’aciers au carbone faiblement alliés. Le contrôle de soudures à géométrie plus complexe ou sur de plus fortes épaisseurs est possible mais il est important de valider la technique soit par simulation soit sur des maquettes.
Le contrôle TOFD sur des soudures en acier austénitique par exemple aura les mêmes limitations que pour le contrôle UT manuel.
On utilise cette technique également en recherche de corrosion en paroi opposée.
