Cas d’usages

La recherche de défauts de surface sur les métaux par thermographie active se généralise pour remplacer le ressuage (plus rapide, automatisable, moins impactante sur l’environnement). Localiser des défauts visibles et  invisibles situés sur la surface opposée à celle qui est observée, est un besoin très courant dans l’industrie.  Les défauts recherchés sont généralement des rayures, des impacts, des fissures débouchantes, des états de surface, la corrosion, voire des inclusions.

Selon les propriétés optiques des surfaces inspectées, le type d’excitation employé diffère, et un chauffage fluidique par air chaud, présente des avantages considérables sur les surfaces réfléchissantes par rapport à un chauffage optique par lampes voire laser plus efficaces sur surfaces peintes.

• • • Les méthodes déployées dans la suite logicielle SAFIR fournit des résultats très probants
    • La position et la taille des défauts est déterminée automatiquement
    • Le niveau de détection avoisine les 100% jusqu’à des tailles de défauts micrométriques
    • Les défauts sub surfaciques cachés par des traitements de surface sont localisés et quantifiés

La thermographie active est un excellent moyen pour déterminer les propriétés thermiques des métaux, et pour mesurer des épaisseurs.

• • • La suite logicielle SAFIR permet de déterminer des hétérogénéités
    • Champs de conductivité et de diffusivité thermique
    • Champ de porosités, détermination de la densité
    • Mesure des épaisseurs
    • Ratio dans les matrices d’alliages

La thermographie est très avantageuse pour le contrôle des soudures, car très facile à industrialiser, sans contact, et très rapide.

• • • Localisation de porosités et fissures dans les cordons
    • Crack et manques dans les assemblages brasés
    • Contrôle qualité de soudage vs essais mécaniques de résistance
    • Mesure de profondeur de soudage linéaire ou orbital
    • Monitoring temps réel de procédés de soudage

La technique peut être employée derrière le procédé de soudage pour bénéficier de la thermique associée ou en contrôle qualité après soudage en utilisant une excitation optique, fluidique, laser.

Les données collectées pendant le balayage permettent de générer l’imagerie 2D voire 3D.

Les méthodes quantitatives développées dans la suite logicielle SAFIR permettent de localiser spatialement et dans la profondeur des défauts. Ces développements ont fait l’objet d’études comparatives avec les technologies employant des rayons X, et les indications sont très proches.

• • • Inspection de pièces de géométries complexes produites en additive Manufacturing
    • Champ de porosités et manque de fusion géolocalisé dans l’épaisseur
    • Robotisation de moyen pour couvrir la géométrie par changement de position

Le cas a été mis en oeuvre sur un moyen de contrôle en laboratoire en utilisant alternativement une excitation par lampe flash, par source d’air chaud, et laser.

Les données collectées pendant le balayage permettent de générer l’imagerie 2D voire 3D.

Les ondes térahertz sont réfléchies par les métaux, mais peuvent traverser les matériaux isolants. Cela ouvre des champs d’applications très intéressants dans beaucoup de domaine (Sécurité, Automobile, Agro- Alimentaire, Conditionnement…), comme par exemple: 

• • • La détection de pièces métalliques dissimulées dans des emballages
    • Le contrôle et la mesure d’épaisseur de revêtement sur substrat métallique
    • La localisation d’inclusions métallique dans des épaisseurs d’isolants

La thermographie active et les ondes térahertz sont couramment utilisées avec ce type de matériaux peu conducteurs .

La thermographie est généralement plus précise dans les quantifications mais peut être plus lente à opérer dans les fortes épaisseurs.
Le térahertz pénètre instantanément les isolants mais reste moins résolu et plus difficile à mettre en oeuvre.
Selon l’objectif visé par le contrôle et l’environnement d’exploitation, on privilégiera l’une ou l’autre ou on les associera pour augmenter la performance du contrôle combiné.

Les applications les plus courantes sont :

• La cartographie de champs d’épaisseurs de parois de pièces creuses en résines polymères
• La santé matière dans les épaisseurs (porosités, inclusions, fissures, vieillissement) dans les résines et les céramiques
• Les défauts de surfaces internes et externes
• La détection d’inclusions dans les épaisseurs de matériaux d’isolation en ligne de production continue

Selon les dimensions ou la complexité géométrique des zones d’inspection, une conception de porteur stationnaire, automatisé ou robotisé doit être envisagée.

Le contrôle thermique par caméra infrarouge est très répandu pour inspecter des équipements en fonctionnement à la recherche de points chauds ou froids. EPSYL – QNDT met en oeuvre des essais thermo-mécaniques avec caméras IR pour mesurer les températures sur des systèmes dynamiques ou la pose de thermocouples n’est pas possible.

La thermographie combinée à des équipements optiques pointus et des traitements pour maîtriser les propriétés émissives des systèmes permet des caractérisations avancées pour monitorer des changements de phase dans des procédés de fabrication ou de production d’énergie à très hautes températures et à très grande vitesse.

Ce type de caractérisation reste à portée de l’industrie grâce notamment à la performance des chaînes de traitement de données développées chez EPSYL-QNDT : Logiciel SAFIR

Couplée à des sources spectroscopiques multi spectrales, la thermographie permet de caractériser des champs solides, liquides et gazeux, de reconstruire en 3D des sources de chaleur et identifier la composition chimique du système inspecté. 

Ces caractérisations sont généralement réalisées en laboratoire avec des matériels de pointe et difficile à industrialiser à ce jour. EPSYL-QNDT développe des chaînes de traitement pour ce type de caractérisation avancée