L’industrie aérospatiale s’appuie sur l’innovation pour fabriquer des pièces et développer des matériaux toujours plus performants permettant de réduire les coûts. Pour répondre à des exigences strictes en matière de sécurité, les pièces d’aéronefs nécessaires au vol doivent être inspectées afin de déceler tous défauts de fabrication potentiels. En plus des inspections visuelles, il existe six autres méthodes d’inspection appelées “essais non destructifs (E.N.D.)” utilisées en aérospatiale. Ces méthodes permettent d’inspecter et d’évaluer les produits fabriqués sans affecter le produit final.
Dans cet article, nous abordons ces six méthodes très importantes dans l’industrie de l’aérospatiale. Mais tout d’abord, voyons un peu ce que sont les essais non-destructifs et pourquoi ils sont si importants.
Que sont les essais non destructifs (E.N.D.) et comment sont-ils utilisés dans l’aérospatiale ?
Puisque la sécurité est primordiale dans l’aviation, les chercheurs utilisent les E.N.D. à différentes étapes du cycle de vie d’un produit. De l’évaluation et de la sélection des matériaux de fabrication appropriés pour les nouveaux équipements et la conception des aéronefs, à l’inspection des moteurs d’aéronefs et des composants structurels en cours de service, les E.N.D. sont un processus important dans l’industrie aérospatiale.
Les essais non destructifs en aérospatiale examinent les propriétés d’une structure ou d’un composant pour trouver des failles ou des défauts sans causer de dommages au produit. L’objectif est d’identifier les défauts qui pourraient compromettre l’intégrité du produit afin d’éviter une défaillance catastrophique lors de l’utilisation.
Contrairement aux E.N.D., le matériau testé peut être gratté ou modifié pour tester le produit lors d’essais destructifs. Cela peut compromettre le produit, ce qui le rend inutilisable. En revanche, les essais non-destructifs offrent des résultats rapides et ne détruisent pas la pièce. Ils peuvent même étre utilisés pendant que la pièce est encore en service.
Les essais non-destructifs doivent respecter les réglementations de Nadcap, une approche normalisée de la réglementation et des exigences dans l’aérospatiale. Les techniques appliquées dans les essais non-destructifs sont vitales et sont souvent considérées comme le nerf de la fabrication de pièces. Elles sont un moyen de s’assurer que tous les produits sont acceptables et peuvent être utilisés en toute sécurité au lieu d’être rejetés pour cause de défauts.
Quelle est l’importance des essais non destructifs en aérospatiale ?
Les essais non destructifs profitent à l’industrie aérospatiale de multiples façons. Les pièces d’un aéronef passent par plusieurs processus. Les méthodes de contrôle peuvent être appliquées à différents points du processus de fabrication et à nouveau lorsque l’avion est terminé. Les processus peuvent être effectués sur de nombreux types de matériaux différents pour vérifier les failles et les défauts qui pourraient entraver la sécurité des opérations. En utilisant les différentes techniques, l’avion peut être vérifié pour les défauts qui ne sont pas visibles à l’œil nu, que le produit soit intégré dans la structure de l’aéronef ou qu’il soit fabriqué pour être mis dans un avion.
Voici 4 raisons importantes pourquoi les essais non-desructifs sont utilisés en aérospatiale :
1. Prévention des accidents
Les essais non-destrutifs peuvent être effectués à différents points du processus de fabrication, ce qui permet aux fabricants de trouver les défauts et les imperfections avant que les pièces ne soient assemblées. Cela réduit le risque d’accident lorsque les matériaux sont entièrement assemblés. Les techniques E.N.D. peuvent être utilisées tout au long du cycle de vie des pièces, pour éviter les défaillances.
2. Économies
Le fait que les essais soient non-destructifs permet au composant testé de sortir du test indemne. Cela permet d’économiser de l’argent et des ressources. Les tests sont une évaluation rapide, ce qui permet de passer plus rapidement à la partie suivante du processus. S’il y a un problème avec une pièce, cela peut être résolu avant de devenir un problème plus important qui nécessite plus d’investissement dans les réparations ou les remplacements.
3. Fiabilité du produit
Les contrôles non-destructifs garantissent la fiabilité des produits en identifiant les problèmes dès le début du processus de fabrication. Précis et prévisibles, ils permettent d’améliorer les connaissances sur la fabrication, car les chercheurs peuvent noter les défauts qui se produisent lors de la fabrication du produit. Ils peuvent être réparés avant que trop de composants ne soient produits.
4. Amélioration des informations sur les réparations
Tous défauts et incohérences dans la conception et la qualité des produits sont facilement identifiés par des contrôles non destructifs. Grâce à des informations obtenues de meilleure qualité, les fabricants sont en mesure d’assurer des réparations précises et, si nécessaire, le remplacement des pièces et des composants.
Les 6 méthodes d’essais non destructifs approuvées par Nadcap
Il existe plusieurs essais non-destructifs qui permettent la collecte de données sur les pièces fabriquées. Certains types d’essais ne fonctionnent que sur des matériaux spécifiques, tandis que d’autres peuvent être utilisés pour l’inspection de surface ou l’inspection volumétrique. Les six méthodes suivantes approuvées par Nadcap sont parmi les techniques de E.N.D. les plus couramment utilisées.
1. Inspection par ressuage fluorescent (FPI)
L’inspection FPI utilise un colorant ou un liquide appliqué sur la surface du produit. Le produit doit être propre et sec au moment de l’application du pénétrant. Le liquide met en évidence les défauts. Un inspecteur qualifié peut reconnaître les problèmes à l’œil nu ou en utilisant des éclairages spécialisés comme des éclairages ultraviolets ou fluorescents. Ce type d’essai est rapide et abordable, mais il ne trouve que des défauts de surface. Cette méthode de test peut facilement être ajoutée au processus de fabrication.
FPI inspection uses a dye or liquid applied to the surface of the product. The product must be clean and dry when the penetrant is applied. The liquid highlights any defects. A trained inspector can recognize problems either by the naked eye or by using specialty lightings, such as UV or fluorescent. This type of NDT is quick and affordable, but it only finds surface defects. This testing method can easily be added to the manufacturing process.
2. Contrôle magnétoscopique (MPI)
Le contrôle magnétoscopique détecte les fissures invisibles à l’aide de courants électromagnétiques. Ce type d’essai ne s’applique qu’aux matériaux ferromagnétiques tels que le fer ou l’acier. On commence tout d’abord par magnétiser la pièce à tester. Une fois magnétisée, un liquide contenant des particules ferromagnétiques y est appliqué. La pièce peut également être immergée. S’il y a un défaut, le motif des particules magnétiques est perturbé, permettant ainsi aux inspecteurs de savoir que la pièce n’est pas parfaite. Les pièces doivent être nettoyées avant ce processus, car la graisse, l’huile et la saleté peuvent perturber les motifs.
3. Inspection aux ultrasons (UT)
L’inspection aux ultrasons utilisent des ondes sonores à haute fréquence pour inspecter les défauts dans l’épaisseur d’un matériau. Lorsque les ondes sonores frappent un défaut, elles rebondissent au lieu de passer à travers le matériau. L’inspection aux ultrasons donne des résultats immédiats et peut être effectuée sur un (ou les deux côtés) d’un matériau. Cela est utile lorsque vous n’avez pas accès à l’autre côté. Les résultats des tests sont facilement partagés, ce qui est un autre avantage précieux de ce type de test. L’inspection UT peut être utilisée sur les métaux, les plastiques et les céramiques, même les matériaux très minces qui présentent de minuscules défauts trop petits pour être vus à l’œil nu ou lors d’autres types d’essais non-destructifs.
4. Contrôle par radiographie (RT)
Couramment utilisée dans le domaine médical, la radiation est également utilisée dans la fabrication aérospatiale pour aider à trouver des défauts dans les produits. Les rayons gamma et les rayons X peuvent traverser de nombreuses substances différentes, permettant ainsi aux inspecteurs de vérifier les défauts internes sans endommager et compromettre le produit. Le rayonnement est pointé vers l’article à inspecter. L’inspecteur enregistre l’article, puis analyse les données pour déterminer s’il y a des défauts.
Toutefois, la radiation peut être dangereuse pour les humains, il existe donc de nombreuses procédures strictes pour protéger toutes les personnes impliquées.
5. Radiographie numérique (RT)
La radiographie numérique rejoint la liste des essais non-destructifs. Cette technique est une forme d’imagerie par rayons X. Elle permet de prendre des scans en utilisant des conditions d’éclairage normales et peut être installée à côté des scanneurs à rayons X. Le film n’a pas besoin d’être traité, cela peut donc être une méthode plus rapide que la radiographie conventionnelle. La radiographie numérique peut tester et inspecter de nombreux composants fabriqués à partir d’une gamme de matériaux différents. Cette méthode est extrêmement polyvalente et gagne du terrain dans l’industrie de la fabrication aérospatiale en tant que type fiable d’essai non-destructif.
6. Contrôle par courants de Foucault (ET)
Les contrôles par courants de Foucault utilisent une bobine composée d’un fil conducteur pour créer un courant électromagnétique qui permet de trouver des failles et des défauts à la surface d’un matériau conducteur. Des courants de Foucault opposés aux courants de la sonde sont créés pour détecter les défauts. Cela fonctionne sur les surfaces magnétiques et non magnétiques, mais n’est pas idéal pour les grandes surfaces. Cette méthode est très sensible et peut donc trouver de très petits défauts, même sur des surfaces sous l’eau ou à haute température. Les inspecteurs doivent comprendre comment interpréter correctement les données, car des données non pertinentes pourraient être rapportées.
En résumé
L’industrie aérospatiale s’appuie sur les essais non destructifs, comme ceux aux ultrasons et l’inspection par ressuage fluorescent, pour détecter les défauts dans les composants critiques au vol. L’utilisation des E.N.D tout au long du processus de fabrication permet de tester la sécurité et la fiabilité de chaque composant à chaque étape, de la recherche et du développement au produit final.
En tant que fabricant aérospatiale, Avior utilise des méthodes de contrôle éprouvées pour assurer la conformité de ses différents produits en composites et métalliques. Nos méthodes d’essais non-destructifs sont accréditées Nadcap et répondent aux spécifications des fabricants aérospatiales tels que Boeing, Bombardier, BellFlight et Northrop Grumman. Contactez-nous pour savoir comment nous pouvons vous aider à améliorer les performances de vos aéronefs.
