Une nouvelle technologie d'inspection industrielle permet d'éliminer des heures de travail minutieux

Pour de nombreux ingénieurs, visualiser l'intérieur des composants est essentiel pour stimuler l'innovation et assurer la qualité. Cependant, obtenir une vue claire de l'intérieur d'un composant complexe implique souvent des essais destructifs, un processus minutieux, dangereux et salissant qui détruit parfois une pièce critique ou perturbe la zone faisant l'objet de l'examen.

La technologie de tomodensitométrie (CT) par rayons X industrielle peut offrir des perspectives plus approfondies que les essais destructifs, tout en étant plus rapide, plus sécuritaire et non destructive. Auparavant coûteuse et difficile à utiliser, cette technologie est devenue abordable et conviviale, ce qui en fait un outil de première ligne accessible pour de nombreux ingénieurs.

Coupe transversale

La coupe transversale est une méthode d'essai destructif bien établie, largement utilisée dans l'inspection industrielle pour analyser les structures internes des composants. Ce processus consiste à enrober la pièce dans une résine, qui est ensuite coupée pour exposer la zone d'intérêt. La coupe transversale exposée est ensuite polie et examinée, généralement au microscope, pour révéler des détails sur la composition du matériau, son intégrité et les défauts potentiels tels que des vides, des fissures ou une mauvaise soudure.

Le processus de coupe transversale comporte quatre étapes exigeantes en temps :

1. Enrobage dans l'époxy

‍Le composant est enrobé dans de l'époxy, souvent sous vide pour éviter les bulles d'air. Cette étape est essentielle pour stabiliser la pièce en vue de la coupe ultérieure. Le processus d'enrobage en soi est rapide, mais le temps de durcissement de l'époxy peut varier de quelques heures à une journée complète, selon les propriétés de l'époxy et la taille du composant.

2. Coupe

Une fois durci, le composant encapsulé est coupé pour exposer la zone d'intérêt. Ce processus de coupe de précision peut varier en durée selon le matériau et la complexité de la coupe, mais peut prendre de quelques minutes à plus d'une heure.

3. Polissage

Après la coupe, l'échantillon subit un polissage approfondi pour le préparer à une inspection détaillée. Cette étape cruciale, qui assure une surface lisse et claire pour l'analyse, peut prendre plusieurs heures selon le niveau de détail requis.

4. Inspection

La dernière étape est l'examen microscopique et l'analyse de la section polie. Cette phase peut ajouter plusieurs heures supplémentaires, selon la complexité du composant et la profondeur de l'analyse requise.

Au total, l'ensemble du processus, de l'enrobage à l'analyse, peut prendre jusqu'à plusieurs jours. Ce délai souligne l'investissement considérable en jours de travail et en heures d'ingénierie requis pour le processus de coupe transversale, malgré ses avantages analytiques. Et, bien entendu, un composant coupé de cette manière ne peut être réutilisé ou réassemblé pour une inspection selon un plan différent.

Tomodensitométrie (CT) industrielle par rayons X

La tomodensitométrie (CT) par rayons X industrielle de Lumafield représente une avancée majeure dans la technologie d'essai non destructif, offrant une alternative rapide, sécuritaire et complète aux méthodes traditionnelles comme la coupe transversale. Le scanneur Neptune de Lumafield fonctionne en faisant pivoter un composant dans un faisceau de rayons X, capturant une série d'images 2D sous différents angles. Ces images sont ensuite reconstruites en un modèle 3D détaillé du composant, permettant un examen interne et externe approfondi sans aucune altération ou destruction physique.

La technologie de tomodensitométrie de Lumafield offre plusieurs avantages pour un large éventail de tâches d'inspection :

• Vitesse et efficacité : L'un des avantages les plus significatifs est la rapidité d'exécution. Contrairement au long processus de coupe transversale, les tomodensitogrammes peuvent être réalisés en quelques minutes seulement, selon la composition et la taille du composant. Cette efficacité accroît considérablement la productivité et réduit le délai d'obtention de résultats exploitables.
• Analyse non destructive : La nature non destructive de la tomodensitométrie signifie que le composant inspecté demeure intact et fonctionnel, permettant des tests ultérieurs ou une utilisation dans des applications réelles, un avantage net sur les méthodes qui rendent les échantillons inutilisables. De plus, contrairement aux méthodes d'inspection destructives, la tomodensitométrie industrielle n'altère pas l'échantillon dans la zone inspectée.
• Visualisation complète : La technologie de tomodensitométrie de Lumafield fournit des images 3D haute résolution, permettant une analyse détaillée des structures internes et des caractéristiques externes. Cette vue d'ensemble est inestimable pour identifier les défauts, vérifier la précision de l'assemblage et comprendre les mécanismes de défaillance.
• Accessibilité et polyvalence : L'interface conviviale du logiciel d'analyse Voyager de Lumafield, accessible par navigateur, combinée à la capacité du scanner à traiter une variété de matériaux et de tailles de composants, le rend accessible à un large éventail d'industries et d'applications, de l'électronique à l'aérospatiale, en passant par les dispositifs médicaux et bien plus encore. Voyager permet aux équipes de collaborer sur des scans en toute sécurité depuis n'importe où dans le monde, avec un simple navigateur Web.

La tomodensitométrie industrielle offre non seulement une alternative plus efficace et moins exigeante en main-d'œuvre que les méthodes d'inspection traditionnelles, mais elle procure également des capacités analytiques accrues, ce qui en fait un outil inestimable pour le contrôle de la qualité et le développement de produits modernes.

Analyse comparative

Bien que la coupe transversale fournisse des informations indéniables, sa nature destructive peut constituer une limite importante, particulièrement en R&D et en contrôle de la qualité. Par exemple, les entreprises concluent souvent des contrats avec des fournisseurs où la dissection d'un composant est soit interdite par des accords de confidentialité, soit impraticable, car elle détruirait la pièce et toute preuve de défaut. Dans de tels scénarios, la tomodensitométrie non destructive de Lumafield offre une solution idéale, permettant une inspection interne détaillée sans violer les termes contractuels ni endommager le composant.

Prenons l'exemple d'une entreprise qui fabrique des produits électroniques grand public. Dans une analyse de défaillance traditionnelle, un produit devrait être démonté pour trouver le point de défaillance probable, puis réassemblé, enrobé et sectionné exactement au bon endroit – un processus long et potentiellement coûteux qui échoue souvent à localiser le point d'intérêt. Cependant, en utilisant la tomodensitométrie industrielle, l'entreprise pourrait simplement scanner le produit pour inspecter ses composants in situ, explorant librement l'assemblage et trouvant rapidement la cause profonde du défaut. Cette approche permet non seulement d'économiser un temps précieux, mais aussi d'analyser et de résoudre le problème immédiatement, sans avoir à préparer et à détruire l'unité entière.

Cette efficacité est particulièrement bénéfique durant le processus de R&D, où la compréhension des subtilités d'un nouveau produit ou d'un prototype est cruciale. La tomodensitométrie facilite le prototypage et les tests rapides, permettant aux ingénieurs d'affiner les conceptions de manière itérative et de détecter les défauts tôt dans le processus de développement. En offrant un moyen non invasif d'examiner les prototypes ou les composants dans leur état fonctionnel, la tomodensitométrie ouvre la voie à des produits plus innovants et plus fiables.

La tomodensitométrie industrielle est tout aussi avantageuse dans la fabrication à haut volume. De nombreux fabricants prélèvent régulièrement des échantillons sur leurs lignes de production ou lors des changements de quart et les sectionnent de manière destructive pour assurer la constance du processus. La tomodensitométrie industrielle réduit le temps requis pour ces vérifications régulières, fournit des données numériques plus détaillées et réduit le gaspillage en évitant d'endommager des produits commercialisables.

Conclusion

Grâce à sa nature non destructive, son traitement rapide et ses capacités d'imagerie 3D complètes, la technologie de tomodensitométrie de Lumafield marque une avancée significative dans l'inspection industrielle. Elle pallie les limites des méthodes traditionnelles, chronophages et irréversibles, en offrant une voie plus efficace, rentable et polyvalente. La tomodensitométrie industrielle ne se contente pas de rationaliser le processus d'inspection; elle joue un rôle crucial dans l'amélioration du développement de produits, permettant des itérations plus rapides et des analyses plus approfondies. À mesure que les industries évoluent vers des composants plus complexes et de haute précision, l'adoption de techniques avancées comme la tomodensitométrie de Lumafield devient indispensable pour maintenir la qualité, la sécurité et l'innovation dans la conception et la fabrication de produits.