Le contrôle par courants de Foucault est une méthode non destructive permettant d'inspecter les surfaces conductrices, c'est-à-dire métalliques, à la recherche de défauts tels que des fissures ou des inclusions.
Pour le contrôle des fissures, la pièce à contrôler est tournée mécaniquement et balayée par une sonde stationnaire dotée de deux bobines coulées. Une sonde rotative peut également balayer la pièce d'essai stationnaire. L'une des bobines sert de bobine émettrice, l'autre de bobine réceptrice. Un courant alternatif défini est appliqué à la bobine émettrice. Le courant alternatif qui traverse la bobine génère un champ magnétique, qui induit à son tour un courant de Foucault dans la pièce à tester conductrice. Par analogie avec cette technique, la tension générée par le courant de Foucault peut également être mesurée en sens inverse à l'aide d'une bobine réceptrice.
Ces interactions électromagnétiques à haute fréquence sont utilisées pour le contrôle des fissures. Un instrument de contrôle par courants de Foucault compare le signal émis avec le signal reçu afin de tirer des conclusions sur la surface de l'objet à contrôler. Par exemple, s'il y a une fissure à la surface de la pièce à contrôler, les courants de Foucault se propagent différemment. Il en résulte une modification de la position de la phase et de l'amplitude. C'est précisément ce changement que l'instrument de contrôle représente graphiquement sous la forme d'un signal de courant de Foucault.
Cette méthode permet surtout de détecter des fissures ou des pores proches de la surface. La profondeur de pénétration du courant de Foucault dépend de la
La conductivité électrique et la perméabilité magnétique sont déterminées par l'objet du test. La fréquence d'essai peut toutefois être influencée de manière active.
Plus la fréquence d'essai est basse, plus la profondeur de pénétration est élevée. Par conséquent, les hautes fréquences sont utilisées pour la détection des défauts proches de la surface et les basses fréquences pour les défauts plus profonds. Plus la fréquence est basse, plus la sensibilité diminue, c'est-à-dire que la résolution des défauts devient beaucoup plus faible pour les défauts plus profonds. Il existe donc une fréquence optimale pour chaque test afin de trouver l'équilibre entre la profondeur de pénétration et la sensibilité.
Facteur d'influence important pour le contrôle des fissures : la qualité de la surface
D'autres propriétés jouent également un rôle important. En premier lieu, la qualité de la surface de l'objet à contrôler. Le contrôle par courants de Foucault est un type de contrôle sans contact, c'est-à-dire que la sonde ne doit pas toucher le composant à contrôler, mais seulement être positionnée de manière reproductible à une petite distance. Plus la surface est fine (polie, par exemple), plus la sonde peut être rapprochée afin d'obtenir une meilleure résolution des défauts. Avec des surfaces rugueuses, l'élément de la sonde peut être endommagé si le capteur s'approche trop près de la surface de la pièce à tester et est touché par une irrégularité.
Il convient de noter que chaque surface génère un bruit de fond. Pour une détection fiable et reproductible des défauts, le signal d'erreur généré doit être trois fois plus élevé que le bruit de fond. Ce rapport est appelé rapportsignal-bruit(RSB). Pour les raisons mentionnées ci-dessus, il est plus facile d'atteindre un RSB de 3:1 ou plus pour les surfaces minces.
Compensation de la distance et autres paramètres importants pour un contrôle optimal des fissures
L'état de la surface n'est pas le seul à influer sur la distance entre la sonde et le composant, la rotation symétrique est également un facteur décisif. En cas de rotation incorrecte, il peut arriver que la distance ne soit pas toujours constante sur une rotation de 360°, mais qu'elle varie. Ce phénomène est compensé par ce que l'on appelle la compensation de distance. Un canal de distance supplémentaire mesure en permanence l'intensité du signal et permet ainsi de tirer des conclusions sur la distance entre la sonde et la pièce à tester. Cette information est intégrée dans le signal de fissure par un algorithme qui génère des amplitudes identiques pour des fissures identiques, quelle que soit la distance entre la sonde et l'objet testé.
Avec les appareils de contrôle par courants de Foucault modernes, comme le STATOGRAPH CM / CM+ de FOERSTER, il est possible de régler non seulement la fréquence et la compensation de la distance, mais aussi les paramètres:
Avec la sensibilité (sensibilité de test), l'amplitude du signal d'erreur peut être augmentée manuellement afin d'amener un signal d'erreur en toute sécurité au-dessus de la valeur seuil. La valeur seuil définit le moment où un signal de courant de Foucault enregistré est trop élevé et où le composant est déclaré non OK. La sensibilité est réglée et vérifiée à l'aide d'erreurs de référence artificielles ou naturelles avant le contrôle. Au moyen d'interfaces appropriées, par exemple PROFINET, cette valeur peut être transférée à un automate programmable qui, à son tour, classe les composants en pièces bonnes et mauvaises. D'autres interfaces, telles que les entrées et sorties numériques, indiquent également au testeur quand démarrer un test (déclenchement externe) ou combien de temps il doit durer.
Le passe-bande permet de filtrer les fréquences secondaires parasites afin d'éviter les fausses indications dans le signal d'erreur et donc le pseudo-rejet.
La position de phase fonctionne de manière similaire. Ici, les signaux peuvent être tournés dans leur position de phase afin d'évaluer uniquement le signal d'erreur pertinent au moyen d'un seuil et de négliger les autres signaux non pertinents.
Il est toujours important qu'un instrument de contrôle par courants de Foucault vérifie les erreurs de référence. Cela signifie qu'un ajustement a lieu. Selon que la valeur seuil préalablement définie est dépassée ou non lors de cet ajustement, les pièces à contrôler sont regroupées en deux catégories : OK et non OK. Avec des appareils de haute qualité comme le STATOGRAPH CM / CM+ de FOERSTER, il est possible de sélectionner différentes valeurs seuils et méthodes d'évaluation. Par exemple, un message peut être généré à un stade précoce si les composants développent une tendance vers le seuil NOK. Grâce à ces informations, il est possible de tirer des conclusions sur l'ensemble du processus de fabrication à un stade précoce et de procéder à des interventions - tout à fait en phase avec l'industrie 4.0.
FOERSTER a largement développé le STATOGRAPH pour rendre les tests encore plus simples et plus intuitifs.
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