Introduction aux END (essais non destructifs) pour les pièces moulées

Lorsque les clients veulent s'assurer que leurs pièces moulées sont exemptes de défauts internes, ils peuvent demander des essais non destructifs (END). Les CND englobent une gamme de techniques utilisées pour vérifier la qualité des pièces moulées en métal.

Raisons d'inspecter les pièces moulées

La coulée consiste à verser du métal en fusion dans une cavité où il est laissé refroidir et se solidifier. Comme pour tout liquide, il y a toujours une certaine variabilité dans la façon dont le métal s'écoule, ce qui peut entraîner des défauts. Une conception soignée des modèles et la gestion du processus de coulée minimisent leur occurrence mais ne peuvent pas éliminer complètement le risque.

Les défauts de moulage peuvent être visibles sur la surface ou contenus dans le corps de la pièce moulée. S'ils sont situés dans une région soumise à des charges élevées, ils peuvent entraîner la défaillance de la pièce. Les modélistes qualifiés utilisent leur expérience dans la solidification des métaux pour s'assurer que tous les défauts qui surviennent se trouvent dans les régions autorisées. Cependant, dans les cas où cela n'est pas possible, il est prudent d'effectuer des CND.

De plus, lorsqu'une pièce moulée subira un usinage important (plus courant pour les pièces moulées en sable que les pièces moulées de précision), la recherche préalable de défauts permettra d'économiser du temps et de l'argent.

Types de défauts détectés par CND

Le refroidissement entraîne un retrait qui peut provoquer des fissures. Les fissures peuvent casser la surface de la pièce ou être purement internes. Les fissures de rupture de surface sont souvent extrêmement difficiles à voir à l'œil nu car elles sont très fines et la surface texturée du moulage, en particulier avec les moulages au sable, les rend pratiquement invisibles.

D'autres défauts pouvant entraîner l'échec d'un moulage sont la porosité et les inclusions. Les deux peuvent être visibles mais sont souvent sous la surface coulée.

Méthodes CND, points forts et limites

Il existe de nombreuses façons de détecter les défauts dans les pièces moulées. Les méthodes les plus largement utilisées, classées approximativement de la plus simple/moins coûteuse à la plus difficile/coûteuse, sont :

• Pénétrant de particules magnétiques/de colorant
• Inspection par ultrasons
• Courants de Foucault
• Rayons X et tomodensitométrie

Voici un aperçu de chacun.

Particule magnétique/pénétrant de colorant

Ces méthodes trouvent des fissures de rupture de surface. La technique des particules magnétiques utilise la concentration du flux magnétique le long d'une fissure pour attirer les particules qui rendent la fissure plus visible. Il ne fonctionne que sur les matériaux ferreux.

Les méthodes de ressuage fonctionnent sur des matériaux ferreux et non ferreux. Ils utilisent un liquide à faible viscosité qui est aspiré dans les fissures par capillarité. Après avoir laissé tremper, la surface est essuyée et la teinture fait apparaître les fissures.

Inspection par ultrasons

Cette technique consiste à envoyer des ondes sonores à très haute fréquence dans le moulage et à écouter les échos ou les réflexions. Ceux-ci sont produits partout où l'onde sonore incidente rencontre un changement de densité de matériau.

Il existe différentes manières d'effectuer des inspections par ultrasons :la sélection dépend du type de défauts recherchés et de la vitesse ou du taux de traitement requis. L'échographie est généralement très efficace pour détecter les fissures internes, la porosité et les inclusions, mais l'équipement peut être coûteux et nécessite un opérateur qualifié.

Courants de Foucault

Cela trouve des défauts sur ou juste en dessous de la surface. Il peut également être utilisé comme une indication des propriétés des matériaux telles que la dureté. Les courants de Foucault fonctionnent en créant un champ magnétique qui est perturbé par la présence de discontinuités.

L'inspection par courants de Foucault est principalement utilisée avec les métaux ferreux, mais fonctionne également avec ceux qui ne sont pas ferreux. L'équipement à courants de Foucault n'est pas cher, mais nécessite un opérateur hautement qualifié pour obtenir des résultats reproductibles.

Rayons X et tomodensitométrie

Pour obtenir une vue à travers un moulage, la radiographie est le "gold standard". Il révèle des différences de densité, comme celles causées par la porosité. Cependant, sa capacité à mettre en évidence les fissures dépend de l'orientation de la fissure par rapport au faisceau de rayons X.

L'équipement à rayons X est coûteux et nécessite des protocoles de sécurité et des opérateurs hautement qualifiés. De plus, voir à travers une grande coulée dense comme celle en fer nécessite des niveaux de puissance élevés.

CT est une forme de radiographie 3D. La pièce est tournée dans le faisceau et les images résultantes sont transformées en une image 3D. Cela peut être tourné et vu de n'importe quelle direction. C'est une méthode inégalée d'inspection des pièces moulées, mais coûteuse et lente.

Convenez des méthodes d'inspection

Toutes les pièces moulées n'ont pas besoin d'END pour vérifier l'absence de défauts ; cela dépend de l'application et du degré de risque. Lorsqu'un client estime que cela est nécessaire, les détails spécifiques doivent faire partie du contrat d'achat. Contactez-nous pour plus d'informations sur les options de CND.