Essais non destructifs : types et applications

Qu'est-ce que le contrôle non destructif ?

Le contrôle non destructif est une technique efficace qui permet aux inspecteurs de collecter des données sans endommager le produit. Il permet d'inspecter les défauts et les dégradations à l'intérieur des objets sans démontage ni destruction du produit.

Les essais non destructifs (END) et l'inspection non destructive (IND) sont des termes synonymes qui désignent les essais effectués sans endommager l'objet. Autrement dit, l'END désigne les essais non destructifs, tandis que l'IND désigne les inspections de conformité.
Dans certains cas, les termes « contrôle non destructif » (CND) et « inspection non destructive » (IND) peuvent être utilisés de manière interchangeable, tous deux désignant le contrôle d'objets sans les endommager. Autrement dit, le CND est utilisé pour les essais non destructifs, tandis que l'IND correspond à l'inspection de conformité. Cette section abordant également les méthodes CND dans le cadre de l'inspection non destructive, il est conseillé de les différencier selon votre application et votre objectif.

Les deux principaux objectifs du CND sont :

Évaluation de la qualité : Vérification des problèmes sur les produits et composants fabriqués. Par exemple, pour inspecter le retrait des pièces moulées, les défauts de soudure, etc.

Évaluation de la durée de vie : Confirmation du fonctionnement sûr du produit. Peut être utilisée pour vérifier les anomalies liées à l'utilisation à long terme des structures et des infrastructures.
Avantages des essais non destructifs

Les tests non destructifs offrent des moyens sûrs et efficaces d’inspecter les objets comme suit.

Haute précision, facile à trouver les défauts qui ne peuvent pas être vus depuis la surface.
Aucun dommage aux objets, disponible pour toute inspection.
Augmenter la fiabilité des produits
Identifier la réparation ou le remplacement opportun
La précision et l'efficacité particulières des contrôles non destructifs résident dans leur capacité à identifier les défauts internes d'un objet sans l'endommager. Cette méthode, similaire à l'inspection par rayons X, permet de révéler le site de fracture, difficile à identifier de l'extérieur.

Les essais non destructifs (END) peuvent être utilisés pour l'inspection des produits avant expédition, car cette méthode ne contamine ni n'endommage le produit. Cela permet de garantir que tous les produits inspectés bénéficient d'inspections plus rigoureuses, ce qui accroît leur fiabilité. Cependant, dans certains cas, plusieurs étapes de préparation peuvent être nécessaires, ce qui peut s'avérer relativement coûteux.

Méthodes de CND courantes

Il existe plusieurs techniques utilisées dans les contrôles non destructifs, et elles présentent des degrés variables selon les défauts ou les matériaux à examiner.

Test radiographique (RT)

Les contrôles non destructifs (CND) peuvent être utilisés pour l'inspection avant expédition des marchandises, car cette méthode ne contamine ni n'endommage le produit. Cela permet de garantir que tous les produits inspectés bénéficient d'inspections plus rigoureuses, augmentant ainsi leur fiabilité. Cependant, dans certains cas, plusieurs étapes de préparation peuvent être nécessaires, ce qui peut s'avérer relativement coûteux. Le contrôle radiographique (RT) utilise les rayons X et gamma pour inspecter les objets. Il détecte les défauts en utilisant les différences d'épaisseur de l'image sous différents angles. La tomodensitométrie (TDM) est l'une des méthodes d'imagerie CND industrielles qui fournit des images en coupe et en 3D des objets pendant l'inspection. Cette fonctionnalité permet une analyse détaillée des défauts internes ou de l'épaisseur. Elle est adaptée à la mesure de l'épaisseur des plaques d'acier et à l'inspection interne des bâtiments. Avant d'utiliser le système, certaines précautions doivent être prises : une extrême prudence est de mise lors de l'utilisation des rayonnements. Le RT est utilisé pour l'analyse interne des batteries lithium-ion et des circuits imprimés électroniques. Il peut également être utilisé pour détecter les défauts dans les tuyaux et les soudures des centrales électriques, des usines et autres bâtiments.

Contrôle par ultrasons (UT)

Le contrôle par ultrasons (UT) utilise des ondes ultrasonores pour détecter des objets. En mesurant la réflexion des ondes sonores à la surface des matériaux, le contrôle par ultrasons permet d'en détecter l'état interne. Il est couramment utilisé dans de nombreux secteurs industriels comme méthode de contrôle non destructif, sans endommager les matériaux. Il permet de détecter les défauts internes des produits et les défauts des matériaux homogènes tels que les bobines laminées. Les systèmes UT sont sûrs et faciles à utiliser, mais présentent des limites pour les matériaux de forme irrégulière. Ils sont utilisés pour détecter les défauts internes des produits et inspecter les matériaux homogènes tels que les bobines laminées.

Essais par courants de Foucault (électromagnétiques) (ET)

Lors des essais par courants de Foucault (EC), une bobine alimentée en courant alternatif est placée près de la surface d'un objet. Le courant dans la bobine génère un courant de Foucault rotatif près de la surface de l'objet, selon le principe de l'induction électromagnétique. Les défauts de surface, tels que les fissures, sont alors détectés. L'essai EC est l'une des méthodes de contrôle non destructif les plus courantes, ne nécessitant ni prétraitement ni post-traitement. Il est particulièrement adapté à la mesure d'épaisseur, à l'inspection des bâtiments et à d'autres domaines, et est souvent utilisé dans les usines de fabrication. Cependant, l'essai EC ne peut détecter que les matériaux conducteurs.

Essais par particules magnétiques (MT)

Le contrôle par particules magnétiques (MT) permet de détecter les défauts juste sous la surface des matériaux dans une solution d'inspection contenant de la poudre magnétique. Un courant électrique est appliqué à l'objet pour l'inspecter en modifiant le motif de la poudre magnétique à sa surface. Lorsque le courant rencontre des défauts à cet endroit, il crée un champ de fuite de flux à l'endroit où se trouve le défaut.
Il est utilisé pour détecter les fissures peu profondes/fines dans une surface et est disponible pour les pièces d'avion, d'automobile et de chemin de fer.

Essais de ressuage (ES)

Le ressuage (SRP) est une méthode de remplissage de l'intérieur d'un défaut par application capillaire. Après traitement, le pénétrant de surface est éliminé. Le pénétrant ayant pénétré à l'intérieur du défaut est indétectable et retenu. L'ajout d'un révélateur permet d'absorber le défaut et de le rendre visible. Le SRP ne convient qu'à l'inspection des défauts de surface, nécessitant un traitement plus long et plus long, et non à l'inspection interne. Il est utilisé pour inspecter les aubes de turbine de turboréacteurs et les pièces automobiles.

Autres méthodes

Le système d'essai d'impact au marteau est généralement utilisé par des opérateurs qui inspectent l'état interne d'un objet en le frappant et en écoutant le son produit. Cette méthode utilise le même principe : une tasse de thé intacte produit un son clair lorsqu'on la frappe, tandis qu'une tasse cassée produit un son sourd. Cette méthode d'essai est également utilisée pour inspecter les boulons desserrés, les essieux de trains et les murs extérieurs. L'inspection visuelle est l'une des méthodes de contrôle non destructif les plus simples et les plus courantes. Le personnel inspecte visuellement l'aspect extérieur de l'objet. Les contrôles non destructifs offrent des avantages pour le contrôle qualité des pièces moulées, forgées, laminées, pipelines, procédés de soudage, etc., améliorant ainsi la sécurité et la fiabilité des installations industrielles. Ils sont également utilisés pour la maintenance des infrastructures de transport telles que les ponts, les tunnels, les roues et essieux de trains, les avions, les navires et les véhicules, ainsi que pour l'inspection des turbines, des canalisations et des réservoirs d'eau des centrales électriques et autres infrastructures de la vie quotidienne. Par ailleurs, l'application de la technologie CND à des domaines non industriels tels que les vestiges culturels, les œuvres d'art, la classification des fruits et les tests par imagerie thermique prend de plus en plus d'importance.