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De multiples analyses sur des composites avec la tomographie à rayons X

par Paul le 03 nov. 2021 à 10h23

Étant des matériaux très diversifiés, les composites sont largement utilisés dans divers domaines industriels tels que l'aérospatiale, l'automobile, l'industrie navale... et nécessitent des opérations de contrôle et d'inspection de haut niveau tout au long du processus de production. La tomographie à rayons X, en tant que technologie non destructive puissante, est utilisée pour inspecter les composites d'une manière simple et la seule technologie qui donne la possibilité de voir à l'intérieur de la matière.

La tomographie à rayons X - une technologie puissante pour explorer les  composites

Les composants des composites peuvent avoir un comportement très complexe et présentent une série de modes de défaillance. Pour éviter de tels défauts, la tomographie à rayons X est utilisé pour fournir des mesures précises de la pièce dans sa globalité, allant de la structure entière jusqu'au niveau individuel des fibres. Chaque aspect structurel et dimensionnel des pièces composites peut être évalué à partir d'une seule série de données tomographiques.
 
Les ensembles de données tomographiques contient des informations géométriques de l'échantillon et peuvent être utilisés pour effectuer différents types d'analyses comme : analyse des défauts, inclusions, porosités, comparaison entre les pièces réelles et la CAO, analyse de l'épaisseur des parois ou rétroconception.

De nombreuses analyses de composites peuvent être effectués avec la tomographie à rayons X

La tomographie industrielle offre la possibilité de quantifier l'orientation et la distribution des fibres à l'intérieur du composant. Il s'agit d'une information importante, car la distribution affecte les propriétés mécaniques et physiques de la pièce, telles que sa résistance, ses contraintes internes ou ses propriétés défectueuses.
 
Un logiciel de post-traitement puissant permet de savoir si la distribution des fibres est homogène, en représentant chaque fibre comme un tenseur. En outre, une comparaison entre un ensemble de données CT et un fichier CAO peut être effectuée facilement, pour comparer rapidement et précisément la pièce à un modèle CAO, en montrant les déviations des fibres internes.
 
La tomographie à rayons X permet d'identifier des fissures, des porosités ou des inclusions à l'intérieur de la pièce grâce à une reproduction 3D du volume. La fraction volumique des pores et leur distribution dans l'échantillon peuvent être calculées et mises en évidence avec différentes couleurs à l'aide d'un logiciel de post-traitement.

Avantages de l'inspection des composites avec la tomographie à rayons X

-   Technique non-destructive pour éviter de perdre des informations clés en coupant les pièces
 
-   Rendu 3D de l'ensemble de la pièce composite jusqu'aux fibres individuelles
 
-   Gain de temps et d'argent grâce à la détection précoce des défauts
 
-   Un seul scan tomographique pour chaque caractéristique structurelle et dimensionnelle