Alliantech est un des leaders dans le domaine de l’instrumentation pour l’aérospatiale, la défense et le domaine de l’énergie. Grâce à l’expertise technique de ses équipes, Alliantech se distingue par son engagement envers l’innovation, la qualité et la satisfaction client. Nous nous sommes associés avec un partenaire européen performant, Isi-sys, qui propose le système de shearographie SE4. Ce partenariat nous permet de répondre aux exigences techniques des applications de CND pour lesquelles la shearographie devient un enjeu majeur de contrôle non destructif. Dans ces domaines, Alliantech est en mesure de fournir des solutions de pointe en shearographie pour le contrôle des structures composites et les composants critiques. Dans le domaine de l’hydrogène, Alliantech travaille sur des projets novateurs visant à développer le contrôle non destructif des COPV et participer activement au développement de cette filière.
Comment fonctionne la shearographie ?
La shearographie repose sur un dispositif semblable à l’interféromètre de Michelson qui permet d’introduire des différences de marche, et donc des différences de phase, dans les rayons lumineux.
Ici, le changement se fait dans l’utilisation d’un miroir orientable qui va introduire un décalage entre les deux images d’un même point (voir schéma ci-dessous). Inversement, un point image correspond à deux rayons lumineux atteignant la surface d’étude en deux points.
Plusieurs images acquises à différentes positions du miroir déphasant permettent de calculer la différence de phase en ces deux points. Après déformation de la surface, la différence de phase de ces deux mêmes rayons lumineux sera calculée. La comparaison de ces décalages de phases permet de mesurer la différence de la dérivée de la surface en ces deux points.
Quels sont les avantages de la shearographie ?
En controle non destructif, la shearographie est une technique comportant de nombreux avantages :
- Méthode sans contact et plein champ, sur une surface pouvant varier de 1 cm² à 1 m²
- Grande productivité : installation rapide (10min) et obtention de mesures quasi immédiat
- Grande sensibilité (environ 100nm)
- Mesure fiable et robuste, peu sensible à l’environnement (vibration, température)
- Analyse en temps réel (environ 7 Hz selon les paramètres)
- Équipement portatif et polyvalent
- Aucun consommable requis (films, produits chimiques marqueurs, …)
- Efficace pour la détection de décollement avec une sollicitation par dépression, notamment pour les élastomères
- Efficace pour le contrôle des réparations par patchs des composites
Plusieurs images acquises à différentes positions du miroir déphasant permettent de calculer la différence de phase en ces deux points. Après déformation de la surface, la différence de phase de ces deux mêmes rayons lumineux sera calculée. La comparaison de ces décalages de phases permet de mesurer la différence de la dérivée de la surface en ces deux points.
Quelles applications pour la shearographie ?
Application aéronautique (MRO) avec utilisation d’une excitation thermique et Piezoshaker
Vérification des délaminages avec deux méthodes d’excitation différentes sur une région réparée du gouvernail d’un planeur.
Setup devant la zone d’intérêt comprenant le système SE4 (12 Mpx), un piezoshaker fixé à la surface de l’objet et une lampe halogène pour l’excitation thermique.
L’image ci-dessus est un extrait des résultats en temps réel obtenus pendant le balayage en fréquence. Les cercles rouges montrent les résonances locales.
L’image ci-dessus illustre les résultats obtenus par l’excitation thermique.
Application CND de contrôle automatisé sur les anneaux de guidage d'aubes de turbines à air
Dans cette application, le système SE4 est utilisé avec un piezoshaker permettant de réaliser une excitation dynamique. Un filtrage temporel est appliqué pendant le balayage en fréquence pour détecter les résonnances des défauts.
Les deux mesures de gauche montrent des défauts préparés.
En haut à gauche : filtrage temporel et décalage horizontal
En-dessous (à gauche, au centre) : décalage vertical et mode stroboscopique
Contrôle COPV (composite overwrapped pressure vessel)
Dans cette application, la shearographie est utilisée pour détecter les défauts internes tels que les délaminations, les fissures et les vides.
Elle garantit ainsi la sécurité et la fiabilité des systèmes de stockage sous pression.
Pour conclure sur la shearographie...
La shearographie est une méthode CND de production mature pour de nombreuses applications aérospatiales, aéronautiques et navales.
Elle permet une inspection très rapide rendant possible une rétroaction immédiate pour les contrôles de processus.
L’inclusion récente dans ASNT TC-1A contribuera à la poursuite du développement de nouvelles applications et méthodes.
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