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Améliorer l'analyse des défauts grâce à la tomographie à rayons X

par Ludovic le 16 août 2021 à 15h43
Utilisée dans de nombreuses industries, la tomographie à rayons X permet d'inspecter et d'analyser 100% des caractéristiques de pièces auparavant inaccessibles. La tomographie à rayons X s'est imposée ces dernières années comme une technologie de contrôle incontournable. Technique d'imagerie non destructive, la tomographie permet d'inspecter les défauts internes d'un matériau, d'une pièce ou bien d'un ensemble tels que les fissures, les porosités ou les inclusions. Cela permet de vérifier les composants durant la phase de production et localiser les pièces défectueuses avant départ chez le client.
 
 

La tomographie A rayons x permet DE VISUALISER 100% Des défauts 

La tomographie à rayons X a fait des progrès considérables ces dernières années, avec de meilleurs résolutions et des temps de reconstruction bien plus rapide y compris sur des volumes 3D de grandes dimensions. Dans le cadre d'un contrôle qualité, le scan complet d'un échantillon en 3D et la possibilité de capter l'ensemble des structures externes et internes d'une pièce, sous n'importe quel angle, offre des possibilités infinies d'analyse et un gain de temps considérable.
 
L'analyse des fissures, des porosités et des inclusions révèle des propriétés physiques importantes des pièces qui remettent en question la qualité du composant et ses caractéristiques. La tomographie à rayons X offre la possibilité de détecter, d'identifier, de quantifier les défauts et de les visualiser à l'aide de représentations 3D. Grâce à un code couleur, les défauts peuvent être classés par taille, forme ou bien d'autres critères. Les résultats de l'analyse peuvent être présentés sous différents formats et s'avèrent très utiles pour améliorer la qualité des produits.
 

Comment les défauts sont détectés avec la tomographie à rayons X 

En ce qui concerne la détection des défauts, leur taille peut être indiquée à l'aide d'un code couleurs sur le composant lui-même en utilisant l'analyse automatisée des porosités. Ce processus de détection des défauts permet de déterminer, d'une part, la stabilité du composant et d'autre part, la qualité du processus de fabrication/développement du produit. En effet, pour la détection des défauts, la tomographie par rayons X vous permet de localiser les anomalies et d'identifier les régions d'intérêt (ROI) ainsi que de déterminer les types de défauts avec la reproduction exacte de leur forme en 3D.
 
Lorsque l'on utilise un système de tomographie à rayons X pour effectuer de l'analyse des défauts, il faut tenir compte de deux facteurs importants  :
 
- La taille des défauts : pour une meilleure résolution, il faut au moins configurer le scan pour obtenir une matrice 2x2x2 de voxels indiquant vos défauts
 
- La sensibilité au contraste : elle dépend de la taille des défauts - plus le défaut est grand en taille, moins le contraste est nécessaire, alors que pour les petits défauts il est important que le contraste soit plus élevé
 
Du point de vue de la configuration et du lancement du scan, il est difficile de trouver un équilibre entre la résolution et le contraste lors de l'analyse des défauts avec un système de tomographie à rayons X, car la plupart facteurs qui améliorent le contraste dégradent la résolution.
 
 

AVANTAGES DE L'ANALYSE DES DÉFAUTS avec la tomographie A RAYONS X

-  Les résultats du rendu 3D permettent d'identifier précisément les défauts internes tels que les porosités ou les inclusions... 
 
-  Les résultats d'un scan sont quantifiés en volume, localisation exacte et dimension pour chacun des défauts avec l'aide d'un code couleur
 
-  La qualité de vos produits sera améliorée grâce à un retour d'information rapide sur les processus de production 
 
-  Il n'est pas nécessaire de couper les pièces et de perdre des informations cruciales pour localiser et détecter les défauts
 
-  Le contrôle non destructif des défauts permet d'économiser du temps grâce à une visualisation et une inspection simples et évite la mise sur le marché de produits défectueux.
 
 

Résultats tomographiques pour l'analyse des défauts

Image 1
Localisation des défauts autour de la pièce
 
 
Image 2
Pièce en Inconel
150 kV - taille voxel : 8µm
Les défauts sont détectés chacun avec un code couleur représentant leurs tailles en diamètre (mm) 
Pour garantir l'intégrité totale du produit, l'échec n'est tout simplement pas une option pour n'importe quel secteur industriel. La production et le développement de produits de haute qualité posent donc de nombreux défis.
 
Le contrôle non destructif est une technologie innovante et efficace pour vérifier les pièces et composantes, car il permet de détecter les défauts et les défaillances des composants et des matériaux sans les détruire ni les modifier. Le scan non destructif en 3D, offre des caractéristiques très précises pour valider les produits finaux. En effet, un système tomographique à rayons X est un outil très précis pour visualiser et quantifier les défauts en 3D. Les rayons X sont très sensibles aux variations de densité des matériaux, et des défauts à différentes échelles, jusqu'à des centaines de nanomètres, peuvent être détectés.