La tomodensitométrie est vitale pour les pièces en état de navigabilité

Les ingénieurs sont dans une quête sans fin pour concevoir et construire des produits plus économes en carburant, plus solides mais plus légers, capables de voler plus vite et de parcourir de plus grandes distances que leurs prédécesseurs. Les paramètres de mission ne sont essentiellement pas différents de ceux des premières montgolfières ou engins ailés; ce qui a changé, ce sont les technologies de fabrication et les matériaux utilisés pour atteindre ces nobles objectifs.

Par exemple, de nombreuses pièces d'avions d'aujourd'hui sont faites de polymères avancés et de composites de fibres de carbone. Ces matériaux ultra-légers permettent de réduire le poids des composants sans sacrifier la résistance. Les superalliages, tels que l'Inconel et l'Hastelloy, offrent des avantages similaires, ce qui explique pourquoi on les trouve dans les moteurs à turbine à gaz et d'autres composants critiques pour le vol. Les deux permettent aux concepteurs aérospatiaux de répondre aux exigences d'intégrité structurelle ou thermique avec moins de métal, augmentant ainsi l'efficacité du véhicule.

Le défi dans chacun de ces exemples est de parvenir à qualifier à la fois la conception de la pièce et les matériaux nécessaires à sa construction. Sans ces conditions préalables, les composants d'avions, de satellites et de moteurs de fusée resteraient à jamais terrestres.

Les méthodes utilisées pour fabriquer des composants d'avions ont également changé. La plupart sont désormais produits via des équipements d'usinage, de coulée, de formage et de drapage automatisés, avec un nombre croissant de pièces fabriquées via la fabrication additive. Là encore, les processus de fabrication doivent également être validés avant que les pièces puissent être certifiées prêtes à voler.

La question devient alors :quelle est la manière la plus rentable et la plus fiable de répondre à ces exigences ? La réponse dépend de facteurs tels que la taille de la pièce, la complexité, les objectifs d'inspection de la surface ou de l'intérieur et le niveau de criticité du vol. Mais dans de nombreux cas, les exigences d'inspection impliquent une solution puissante et complète de métrologie et d'essais non destructifs (CND) connue sous le nom de tomodensitométrie industrielle (CT).

Considérez toutes les pales trouvées dans un moteur à réaction. Bien que produit à l'aide d'un processus de moulage de précision fiable et fabriqué à partir d'un alliage à base de nickel résistant à la chaleur, la perte d'une seule pale pendant le vol peut entraîner des résultats catastrophiques. Grâce à la tomodensitométrie, ainsi qu'à l'utilisation d'un logiciel d'analyse et de visualisation des données de numérisation, un ingénieur qualité peut scruter profondément ces composants et d'autres composants critiques pour le vol et identifier la porosité, les fissures et autres défauts qui pourraient finalement conduire à la défaillance des composants.

La technologie CT est également utilisée pour mesurer les caractéristiques internes des pièces. La seule alternative est un test destructif, en coupant douloureusement chaque composant pour voir si des défauts ou des non-conformités dimensionnelles se trouvent à l'intérieur. De telles capacités sont particulièrement importantes pour la qualification des pièces aérospatiales imprimées en 3D, car la FA ouvre la porte à une liberté de conception presque totale. Le seul problème est que ces caractéristiques doivent être validées avant que la FAA et d'autres organes directeurs n'approuvent l'utilisation de composants imprimés en 3D. La tomodensitométrie et l'analyse des données répondent à ce besoin.

La technologie répond également aux besoins des fabricants de composites. L'analyse des données CT facilite l'interrogation rapide de l'orientation des fibres ou l'identification du délaminage, sans endommager la pièce. Cette méthode de test CND permet aux fabricants de corréler les données de mesure en cours avec celles obtenues par tomodensitométrie, favorisant ainsi le développement de processus reproductibles sur une grande variété de méthodes de fabrication.

Ce ne sont là que quelques-unes des raisons pour lesquelles les fabricants considèrent la tomodensitométrie comme un élément indispensable de leur boîte à outils CND. Associé à un logiciel d'analyse et de visualisation robuste, il leur permet de valider une multitude de composants critiques pour le vol ainsi que les processus utilisés pour les fabriquer.