D3 Thermographie et Radiographie

Topique

La thermographie pulsée et la radiographie sont les deux méthodes de contrôle non destructif complémentaires intégrées à ce modèle. Chacune détecte un aspect différent des défauts internes potentiels de la pièce. Puisqu'elles reposent toutes deux sur un principe physique distinct – la diffusion de la chaleur dans un cas, l'atténuation du rayonnement dans l'autre – leur combinaison permet de détecter des défauts qu'une seule méthode pourrait manquer. Nous avons développé la thermographie pulsée en premier.

Cette technique consiste à appliquer une impulsion de chaleur à la surface de la pièce et à utiliser une caméra infrarouge pour suivre le refroidissement de cette surface à mesure que la chaleur se diffuse dans le matériau. Si un défaut existe sous la surface et présente une diffusivité thermique différente de celle du matériau environnant, la chaleur se diffuse anormalement à cet endroit, ce qui entraîne un refroidissement plus rapide ou plus lent de la surface située au-dessus du défaut par rapport à la surface du matériau sain. Cette anomalie de diffusivité, détectée en surface, révèle la présence d'un défaut sous-jacent.

Les rayons X, quant à eux, font passer un rayonnement à travers l'objet et mesurent la quantité de rayonnement qui le traverse, conformément à la loi d'atténuation de Beer-Lambert. Cette loi stipule que le rayonnement s'atténue de façon exponentielle lorsqu'il traverse un matériau, et que cette atténuation dépend directement de l'épaisseur et de la densité du matériau en ce point. Si la densité du matériau en un point donné est inférieure à celle du matériau environnant, le rayonnement s'atténue moins en ce point et une plus grande quantité de rayonnement atteint le détecteur ; si la densité est supérieure, le rayonnement s'atténue davantage et une moindre quantité de rayonnement atteint le détecteur. Cette différence de quantité de rayonnement atteignant le détecteur, point par point, est ce qui produit le contraste radiographique de l'image obtenue : un point de l'objet recevant plus de rayonnement que son environnement apparaît plus clair sur l'image, et un point recevant moins de rayonnement apparaît plus sombre. Ce contraste radiographique est précisément ce qui révèle la porosité ou les inclusions de la pièce, car un pore et une inclusion de composition différente ont une densité différente de celle du matériau environnant.

Par conséquent, ce modèle, grâce aux techniques de thermographie pulsée et de radiographie utilisées pour son développement, combine ces deux méthodes complémentaires afin de couvrir deux manières distinctes de détecter un défaut interne : la thermographie pulsée, par le biais de l’anomalie de diffusivité thermique que le défaut produit sous la surface, et la radiographie, par le biais du contraste radiographique que la différence de densité de ce même défaut produit sur l’image.

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