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Contrôle non destructif automatisé des composites

12.06.2019
CETIM - Contrôle non destructif automatisé des composites

Au cœur du projet TACT, piloté par le Cetim, un dispositif automatisé de contrôle non destructif des pièces en composite.


Dans le cadre du projet collaboratif TACT dédié à la fabrication d’éléments en composite, le Cetim a développé un système de contrôle non destructif automatisé de ce type de pièces.

Labellisé par le pôle de compétitivité Aerospace Valley et retenu par le Fonds unique interministériel (FUI), ce programme dont chacune des lettres signifie technologies pour aérostructures composites tièdes, a pour objectif de remplacer les pièces métalliques par des pièces en composite plus légères dans des zones précises de l’avion.

Et l’institut technologique labellisé Carnot a pu s’appuyer sur son expertise en développement de dispositifs de contrôle non destructif des matériaux, produits et équipements pour les industriels.
Mettre au point et automatiser le contrôle non destructif (CND) des pièces en composite : c’est le défi que compte bien relever le Cetim.

Amorcé en 2015, ce projet de R&D collaboratif étudie le remplacement par des composites de l’alliage de titane TA6V sur les trappes de maintenance situées dans la partie tiède (température de l’ordre de 300°C) des mâts supportant les moteurs de l’Airbus A350. Objectifs : diminuer de 30% la masse et les coûts de production de ces pièces. Pour ce faire, les partenaires (lire notre encadré) du projet ont réalisé plusieurs prototypes de pièces par le procédé du Resin Transfer Molding (RTM).

Puis, c’est au Cetim que les travaux se sont poursuivis, lesquels se sont portés particulièrement sur l’étude d’un dispositif de CND de ces nouvelles trappes et sur son automatisation.


Thermographie infrarouge active


Dans un premier temps, le Centre technique des industries mécaniques dit avoir évalué plusieurs méthodes de CND, en particulier les ultrasons multiéléments, la thermographie infrarouge active et les ultrasons aériens.

Une étude qui a montré que la thermographie infrarouge active était « particulièrement bien adaptée pour les composites », reconnaît le Cetim. Et de décrire que « cette technologie met en œuvre un apport de chaleur (excitation) sur la zone à contrôler et analyse sa propagation à l’aide d’une caméra thermique, afin de mettre en évidence des défauts de collage, de délaminage, de manque de résine ou d’orientation des fibres dans la profondeur du matériau ».


Puis, les experts ont travaillé sur l’automatisation du contrôle, en utilisant un robot collaboratif. Ce qui en fait un démonstrateur, lequel comprend à la fois le positionnement de la pièce par le robot, le déclenchement synchronisé de la chauffe par deux lampes halogènes, l’acquisition de la séquence thermique par la caméra, mais aussi le traitement du signal et la détection automatique des défauts par une analyse d’images. La conformité de la pièce étant validée par l’opérateur.

Reste maintenant à passer à l’étape suivante, celle de son intégration industrielle.

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