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DPCNews 017 - Produits spéciaux pour PT

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Jeudi, 01 Octobre 2009 18:23

Octobre 2009

Produits spéciaux pour le ressuage

Document complété et actualisé en septembre 2014

1. INTRODUCTION

Les produits "classiques" de ressuage sont bien connus. Ils sont décrits dans les normes ISO 3452-1:2008 et 3452-2:2006 ainsi que dans la spécification américaine SAE-AMS 2644E. Tous les fabricants les ont dans leur gamme de produits.

Certains des produits "classiques" sont néanmoins rarement utilisés, ou de moins en moins utilisés. Par exemple :

- Pénétrants colorés à post-émulsion,
- Pénétrants fluorescents lavables à l'eau de sensibilité Niveaux ½ et 4,
- Émulsifiants lipophiles,
- Révélateurs hydrosolubles,
- Révélateurs en suspension dans l'eau.

D’autres ont déjà fait l’objet d’articles que nous avons déjà publiés et que vous pouvez lire sur notre site Internet, il s’agit :

- Du révélateur pelliculaire(1),

- Des pénétrants exempts d’hydrocarbures(2) dont font partie les pénétrants à base aqueuse utilisés par exemple pour vérifier l’étanchéité des circuits/réservoirs d'oxygène liquide(3).

Certains produits spéciaux pour le ressuage sont moins connus et ils font l’objet de cet article.

 

2- LISTE DES PRODUITS SPÉCIAUX

Cet article traite:

- Du pénétrant mixte,

- Des produits de ressuage thixotropes,

- Des produits de ressuage pour basses températures,

- Des produits de ressuage pour hautes températures,

- Des produits de ressuage fluorescent inverse,

- Du pénétrant à support pétrolier volatil inflammable,

- Procédé de ressuage par filtration de particules,

- Système de ressuage par précipitation de colorant,

- Des crayons-feutres pour le ressuage,

- Crayons marqueurs fusibles à haute température.

 

3- COMMENT CONCEVOIR UN « PRODUIT SPÉCIAL » ?

Jusqu’à la fin des années 70, certains Responsables de Laboratoire avaient toute latitude pour effectuer de la recherche et concevoir de nouveaux produits sans s’inquiéter de leur attrait commercial. C’est la raison de plusieurs flops !

D’autres produits n’étaient juste plus utiles: le révélateur pelliculaire(1) a été remplacé par la photographie numérique à la satisfaction des utilisateurs.

Certains produits, bien que présentant un certain progrès technique, échouèrent après quelque temps. C’est la vie !

Cela est vrai dans des domaines très différents. A titre d’exemple, parlons des patins de hockey sur glace.

Dans les années 80, les lames de patins reçurent un traitement de surface utilisé pour éviter l’usure des aubes de turbines des moteurs d’avions. Une couche de nitrure de titane était la BONNE réponse ! Mais on comprit rapidement que lorsqu’un accident survenait, les entailles de l’épiderme étaient plus profondes et nécessitaient plus de temps pour cicatriser. Ces lames furent alors interdites pour les matchs et de ce fait cette technologie fut abandonnée.

Heureusement, un grand nombre de produits spéciaux répondent à des besoins réels spécifiques. Néanmoins, leur utilisation est restreinte et certains d’entre eux sont même totalement ignorés des normes ou des spécifications.

A l’exception des pénétrants mixtes, les produits spéciaux sont fabriqués en faibles volumes (cas des produits de ressuage thixotropiques, des produits à basses et hautes températures, etc.) ou en petites séries (cas des crayons-feutres pour le ressuage). Certains produits très spécifiques représentent un marché annuel de 10 kg en France ! Par conséquent, vous pouvez comprendre qu’ils ne sont pas bon marché et que leur délai de livraison peut être inhabituel.

 

4- PÉNÉTRANT MIXTE

Le 16 août 1949, les américains John M. STOCKELY et George M. COOK font breveter le pénétrant mixte(4).

En 1969, un tel pénétrant a été utilisé pour contrôler les soudures du Dreadnought, premier sous-marin nucléaire britannique. L’Amirauté voulait le même produit pour contrôler :

  • Les soudures non critiques avec une gamme de ressuage coloré dont la sensibilité serait comparable à celle des pénétrants colorés utilisés alors,
  • Les soudures critiques avec une plus grande sensibilité en utilisant le rayonnement ultraviolet (UV-A).

 

Le pénétrant mixte satisfaisait à ces deux exigences.

La fluorescence orange des pénétrants mixtes est loin de donner la même intensité que la fluorescence jaune, ou jaune-vert, ou verte émise par les pénétrants fluorescents « classiques ».

C’est pourquoi les pénétrants mixtes sont généralement utilisés de nos jours qu’en tant que pénétrants colorés.

Les colorants de ces pénétrants sont exempts de colorants « diazoïques ». Mais très souvent, les colorants sont de la famille des rhodamines. Les rhodamines B et 6G sont classées R 40 (classe 3, cancérogène): Effet cancérogène suspecté. Preuves insuffisantes. Les rhodamines sont très solubles dans l'eau et donc plus susceptibles d'entrer dans le corps humain que les colorants « diazoïques » utilisés dans les pénétrants « classiques ».

En raison de leur solubilité dans l’eau, les rhodamines sont les colorants de choix pour les pénétrants mixtes à support aqueux. Néanmoins, il vaut mieux utiliser les pénétrants fluorescents à support aqueux si le support aqueux et la fluorescence sont tous les deux requis!

 

Que disent les normes/spécifications à propos des pénétrants mixtes ?

- Dans la norme ISO 3452-2:2013, le pénétrant mixte est classé Type III. Cette norme stipule qu’ « il n’existe pas de niveaux de sensibilité pour les pénétrants mixtes lorsqu’ils sont utilisés comme système de ressuage fluorescent. Toutefois, ces pénétrants peuvent être classés de la même manière que celle des pénétrants colorés. »,

- La spécification américaine SAE-AMS 2644E ne traite pas du pénétrant mixte.

 

5- PRODUITS DE RESSUAGE THIXOTROPES

Le 26 avril 1973, le britannique Norman Henry HYAM fait breveter le système de ressuage thixotrope(5).

Les produits thixotropes et classiques présentent une différence très importante. Le comportement des premiers n’obéit pas à la loi de Newton. Il n’existe aucune proportionnalité entre le taux de cisaillement et les forces de cisaillement. En d'autres termes, un produit thixotrope présente une viscosité qui dépend du temps de cisaillement et décroît avec le temps de cisaillement.

La thixotropie est un phénomène physique qui peut être réversible : si le produit liquéfié en raison de l’action mécanique est laissé sans autre agitation, il retrouve sa consistance de gel initial.

 

5.1- QUAND LES UTILISER ?

Ces produits de ressuage thixotropes sont utilisés dans certains domaines spécifiques dans lesquels l’utilisation des produits de ressuage conventionnels pose un certain nombre de problèmes dus à :

  • La faible viscosité des pénétrants et des émulsifiants.

Les pénétrants et émulsifiants s'écoulent de la surface examinée et vont vers des zones voisines où ils ne sont pas les bienvenus, telles que :

- Sur les surfaces peintes : les pénétrants colorés laissent des traces rouges indélébiles. Il est un fait que l'application d'une nouvelle couche de peinture ne cachera pas ces traces. Les solvants de la peinture resolubilisent les colorants et la nouvelle couche devient rougeâtre,

- Zones comportant du caoutchouc, des élastomères de synthèse, des matières plastiques. Ces matériaux absorbent le pénétrant conventionnel, ce qui conduit à: des variations dimensionnelles des pièces telles que : gonflement, rétraction, ainsi qu'à une coloration indélébile. Les caractéristiques mécaniques et d'étanchéité peuvent être affectées,

- Surfaces comportant des zones d'accès difficiles où l’élimination de l’excès de pénétrant peut être difficile. Le contrôle « in situ » d'éléments mécaniques ou structuraux d'avion tels que les intrados d'ailes, les aubages de compresseur, etc., rend presqu’impossible l'utilisation des produits de ressuage conventionnels,

  • Absence d'alimentation en eau pour l’élimination du pénétrant ou interdiction d’utiliser l’eau en raison d’un risque de corrosion,
  • Aucun solvant autorisé pour éliminer l'excès de pénétrant en surface et/ou séchage du solvant presqu’impossible.

 

5.2- QUELS SONT LES PRODUITS DISPONIBLES ?

Il est possible de concevoir une version thixotrope de la majorité des pénétrants, qu’ils soient colorés, mixtes ou fluorescents.

Certains émulsifiants lipophiles existent en version thixotrope, alors qu’aucun émulsifiant hydrophile n’existe sous forme thixotrope. En effet, les émulsifiants hydrophiles sont fournis sous forme de concentrés pour être diluer dans l'eau ; il est impossible de concevoir un produit capable de recevoir jusqu'à 95 % d'eau, voire plus, et d’être encore thixotrope. Par ailleurs, si l'eau du rinçage pose un problème de corrosion, a fortiori, celle utilisée dans l'émulsifiant hydrophile ferait courir le même risque à la pièce. C'est un exemple où il est vraiment inutile de faire un « exploit technologique »... sans aucun débouché !

Les produits les plus «  courants » sont :

  • Pénétrant coloré ou mixte thixotrope,
  • Pénétrant fluorescent lavable à l’eau de sensibilité Niveau 2,
  • Pénétrant fluorescent à post-émulsion de sensibilité Niveau 4, en conjonction avec l’émulsifiant lipophile ou avec un solvant.

La sensibilité de ces pénétrants thixotropes est tout à fait comparable à celle des pénétrants similaires non thixotropes. Mais leur sensibilité vis à vis des discontinuités largement ouvertes ou peu profondes est plus élevée.

 

Que disent les nomes/spécifications à propos des pénétrants thixotropes ?

  • Les normes ISO 3452-1:2013 et 3452-2:2013 ne disent rien concernant ces produits,
  • La spécification américaine SAE-AMS 2644E stipule qu’elle ne concerne pas les produits spéciaux tels que les produits de ressuage thixotropes.

En fait, les produits de ressuage thixotropes sont rarement utilisés ; les industries aéronautiques et ferroviaires sont leurs plus « gros » utilisateurs.

De plus en plus, les crayons-feutres pour le ressuage sont un moyen plus pratique.

 

6- PRODUITS DE RESSUAGE POUR BASSES TEMPÉRATURES

Des ressuages à basses températures sont effectués sur sites dans des zones froides.

De nombreuses raisons expliquent pourquoi l’utilisation de produits/paramètres conventionnels conduit à de mauvais résultats : humidité sur la pièce qui empêche le pénétrant de s’introduire dans la fissure, durée longue de séchage du révélateur ; certains pensent que la viscosité plus grande due à la basse température est également un problème, etc.

La composition des pénétrants pour basses températures est spécifique car l’humidité, le givre ou la glace sont presque constants.

La procédure recommandée par le fournisseur doit être particulièrement suivie.

A des températures inférieures à 5 ou 6 °C, la pression de l’agent propulseur dans les générateurs d’aérosols diminue, la pulvérisation n’a vraiment pas la qualité requise pour le ressuage.

Une procédure recommandée est de conserver ces générateurs d’aérosols dans un endroit chaud (bureau, poche située le long du corps de l'opérateur). Si le générateur d’aérosols doit être chauffé, faites-le SEULEMENT au bain-marie maintenu à 50 °C maximum ; un générateur d’aérosols ne doit jamais être chauffé directement à l'aide d'une flamme ou d'un calorifère, car on n'a alors AUCUN moyen de connaître la température à l'intérieur du boîtier (risque d'explosion si la température monte brutalement au-dessus de la pression maximale acceptable).

Les premiers produits de ressuage spécifiques pour basses températures ont été conçus dans les années 70, par un fabricant français.

Pendant très longtemps, le bloc ASME en aluminium, similaire au comparateur de pénétrants décrit dans l’Annexe A de la norme ISO 3452-5:2008, a été utilisé pour qualifier les gammes de ressuage à basses températures, alors que ce n’est pas l’éprouvette appropriée pour discriminer les performances des systèmes.

La norme ISO 3452-2:2013 ne traite pas du ressuage à basses températures. En revanche, la spécification américaine SAE-AMS 2644E stipule un essai de stabilité au froid à -18 °C pendant 7 heures. Par conséquent, les pénétrants inscrits dans la QPL-SAE-AMS 2644E pourraient être utilisés jusqu’à -10 °C, probablement en doublant la durée de pénétration.

Les révélateurs secs classiques peuvent être utilisés avec les pénétrants fluorescents. Mais les révélateurs à base de solvant (humide non aqueux) utilisés à température ambiante ne s’évaporent pas suffisamment rapidement à cause du solvant omniprésent utilisé (isopropanol ou isopropanol/acétone).

Au Canada, un révélateur humide non aqueux à base d’hexane a été utilisé.

De nos jours, des produits spécifiques de ressuage permettent d’effectuer du ressuage à des températures comprises entre -30 °C et -10 °C. L’agent propulseur approprié pour les générateurs d’aérosols est de la plus haute importance pour obtenir une pulvérisation convenable.

La gamme de produits pour basses températures comprend : un solvant, un pénétrant et un révélateur. L’élimination de l’excès de pénétrant en surface s’effectue par essuyage au chiffon légèrement humecté d’un solvant non halogéné volatil approprié.

Alors que la norme ISO 3452-2:2013 concerne le ressuage entre +10 °C et +50 °C, la norme ISO 3452-6:2008 stipule les exigences pour les examens par ressuage à des températures inférieures à +10 °C, ainsi que la méthode de qualification des produits par des essais appropriés. Elle ne s'applique qu'aux produits proposés par leur fabricant pour la plage de températures spécifiée et seulement lorsque les instructions du fabricant sont dûment respectées.

La spécification américaine SAE-AMS 2644E stipule qu’elle ne concerne pas les produits de ressuage pour basses températures qu’elle considère comme des produits pour application spéciale.

 

7- PRODUITS DE RESSUAGE POUR HAUTES TEMPÉRATURES

Les produits de ressuage pour hautes températures ont été conçus en 1973.

Pendant de nombreuses années, le bloc ASME en aluminium, similaire au comparateur de pénétrants décrit dans l’Annexe A de la norme ISO 3452-5:2008, a été utilisé pour qualifier les gammes de ressuage conçues pour basses et hautes températures, bien que ce ne soit vraiment pas l’éprouvette appropriée !

La norme ISO 3452-2:2013 stipule un essai de stabilité thermique de l’intensité de fluorescence à 115 ± 2 °C pendant une heure. En revanche, la spécification américaine SAE-AMS 2644E stipule un essai de stabilité à 66 °C pendant 7 heures. Par conséquent, les pénétrants inscrits dans la QPL-SAE-AMS 2644E pourraient être utilisés à 50 °C, voire même 80 °C si l’on réduit le temps de contact.

Les révélateurs secs « classiques » peuvent être utilisés avec les pénétrants fluorescents. Certains révélateurs humides non aqueux, bien que pas tous, peuvent être utilisés jusqu’à 200 °C.

Néanmoins, il est plus recommandé d'utiliser des révélateurs spécifiques pour des températures supérieures à 80 °C.

La plupart des procédures recommandent d’effectuer le ressuage à 40 °C ou 51 °C maximum, celles-ci étant la température des pièces et/ou des produits.

La température maximale prescrite dans les spécifications trouve sa justification dans le fait que le pénétrant peut subir une altération irréversible à haute température par :

  • L’évaporation des constituants les plus volatils de la base de la formule, d'où viscosité plus élevée,
  • La dégradation de certains composants, plus probablement les colorants. Celle-ci peut conduire également à l'émanation de vapeurs nocives ou toxiques pour le contrôleur.

 

De plus, la température élevée peut diminuer la sensibilité à cause :

  • du dessèchement du pénétrant à la surface de la pièce entraînant une plus grande difficulté de son élimination en surface,
  • du risque de colmatage des discontinuités qui peut être préjudiciable à tout ressuage ultérieur. Néanmoins, le pénétrant restant dans les discontinuités sera dissout et « liquéfié » par le solvant du révélateur humide non aqueux, permettant ainsi la détection des discontinuités,
  • du ressuage prématuré du pénétrant hors de la discontinuité : la chaleur réduit l’effet capillaire des parois de la discontinuité. Autrement dit, moins de pénétrant restera dans la discontinuité et, après élimination de l’excès de pénétrant en surface et application du révélateur, certaines indications peuvent ne pas être visibles.

 

Ces effets physiques de la température peuvent conduire à la disparition partielle ou totale des indications avec des conséquences dramatiques sur la sensibilité et la fiabilité.

Enfin, il faut noter que lorsque la température s’élève, les agents capillaires contenu dans le révélateur humide non aqueux n’adhèrent plus aux surfaces : les particules les plus légères s’envolent de la surface à contrôler !

La conception des produits de ressuage pour la gamme de températures 140 °C-200 °C a été la réponse aux besoins suivants :

  • Contrôle du soudage multi-passes (chaudronnerie),
  • Contrôle en fonctionnement d'unités lorsque tout arrêt ou baisse de la température serait préjudiciable à la sécurité ou conduirait à des pertes onéreuses de production.

La gamme des produits de ressuage à hautes températures comprend : un pénétrant coloré, un nettoyant pour éliminer par essuyage l’excès de pénétrant en surface et un révélateur humide non aqueux.

Le temps de contact peut être aussi court qu’une minute, jusqu’à 5 ou 10 minutes en fonction de la température de surface.

Si la norme ISO 3452-2:2013 ne traite pas du ressuage à hautes températures, il existe maintenant la norme ISO 3452-5:2008 qui stipule les exigences pour les examens par ressuage pour les applications à des températures supérieures à 50 °C, ainsi que la méthode de qualification des produits pour essais appropriés. Elle ne s'applique qu'aux produits que leur fabricant spécifie pour la plage de températures indiquée et seulement lorsque les instructions du fabricant sont dûment respectées.

La spécification américaine SAE-AMS 2644E stipule qu’elle ne concerne pas les produits de ressuage à hautes températures, qu’elle considère comme des produits pour application spéciale.

 

8- PRODUITS DE RESSUAGE FLUORESCENT INVERSE

Le 16 février 1971, l’américain Orlando G. MOLINA fait breveter la technique du ressuage inverse(6).

Les produits de ressuage fluorescent inverse ont fait l’objet d’un article(7).

Nous savons que les substances fluorescentes peuvent perdre leurs propriétés fluorescentes lorsqu’elles sont en contact avec des substances qui absorbent la longueur d’onde d’excitation des colorants des pénétrants fluorescents.

Par exemple, une substance A, lorsqu’elle est illuminée par une radiation de longueur d’onde λe, peut émettre une radiation de plus grande longueur d’onde λf. Ce phénomène s’appelle l’effet (ou déplacement) bathochrome. Ce concept est la notion fondamentale de tous les produits de ressuage et de magnétoscopie qui utilisent un rayonnement ultraviolet (UV-A) à 365 nm pour exciter les colorants des pénétrants fluorescents qui émettent un rayonnement visible dans le vert ou le jaune-vert (environ 550 nm) qui se trouve être la longueur d’onde de la sensibilité maximale de l’œil humain dans des conditions photopiques.

Mais imaginez que cette substance A soit mélangée à une substance B qui absorbe le rayonnement d’excitation de longueur d’onde λe. La perte de fluorescence de la substance A sera plus grande si la substance B absorbe aussi le rayonnement émis de longueur d’onde λf.

Un essai très simple montre le résultat spectaculaire d’un tel mélange : versez quelques gouttes de pénétrant coloré dans un bécher rempli de pénétrant fluorescent : sous rayonnement ultraviolet (UV-A), la perte de fluorescence est impressionnante !

La gamme de ressuage comprend un pénétrant coloré dit biodégradable et un révélateur humide non aqueux renfermant des colorants fluorescents sous rayonnement ultraviolet (UV-A).

La fluorescence du révélateur humide non aqueux est « tuée » par les traces les plus infimes de pénétrant coloré qui ressortent des discontinuités débouchant en surface.

Il en résulte l’apparition d’indications très nettes noires sur un fond fluorescent de contraste lors de l’examen sous rayonnement ultraviolet (UV-A). C’est la raison pour laquelle ce procédé s’appelle le « ressuage fluorescent inverse ».

Les normes ISO 3452-1:2013 et 3452-2:2013 ne parlent pas de ce procédé. La spécification américaine SAE-AMS-2644E stipule qu’elle ne concerne pas les produits de ressuage fluorescent inverse, qu’elle considère comme des produits pour des applications spéciales.

A notre connaissance, cette gamme de ressuage n’est pas utilisée. Il est cependant utile de savoir ce que c’est.

Nous pensons néanmoins que cette méthode d'examen est très fatigante pour les yeux : rechercher une indication noire sur un fond très brillant est beaucoup plus difficile que d'avoir les yeux attirés par une indication jaune-vert sur un fond foncé. Nous pouvons appeler cela un « tour de force technique »...sans débouché.

 

9- PÉNÉTRANT À SUPPORT PÉTROLIER VOLATIL INFLAMMABLE

Ce pénétrant émet une légère fluorescence bleue. Mais lorsqu’il est appliqué sur une pièce et après évaporation (au bout de 30 secondes), il laisse une couche sèche qui émet une fluorescence intense verte sous rayonnement ultraviolet (UV-A).

Sa principale utilisation est la détection : de porosités, de fuites (ressuage traversant) et de fissures. De plus, les conteneurs soudés sont de plus en plus utilisés et les fuites au niveau des soudures sont facilement détectées avec ce produit.

Lorsque le pénétrant s’est introduit dans les discontinuités débouchant en surface, l’intensité de fluorescence du pénétrant qui ressort est beaucoup plus élevée que le fond fluorescent ; le rapport de contraste entre les indications et le fond fluorescent est suffisant pour détecter facilement les indications.

Quand on l’utilise pour le ressuage traversant sur des cuves de transformateurs, il est possible de détecter une quantité aussi faible qu’un centième de cm3. L’emplacement exact de la minuscule fuite est connu lorsque le solvant s’évapore du pénétrant qui sort de la fuite. Il y a alors une accumulation de produit fluorescent. Une fuite plus importante donne naissance à une tache fluorescente lorsque le pénétrant s’étale sur la surface avant évaporation. Uniquement par comparaison, une évaluation qualitative de la dimension de la porosité ou de la fuite peut être effectuée après la vitesse de sortie ; en aucun cas, une évaluation quantitative ne peut être faite.

Ce pénétrant n’est pas très efficace pour la recherche de discontinuités ; c’est plus une sorte d’aide qu’une méthode de contrôle telle que le ressuage fluorescent classique.

Points intéressants :

  • Un pénétrant à base de solvant halogéné a été utilisé pour contrôler des soupapes de moteurs automobiles,
  • Aucune norme/spécification ne traite de ce pénétrant.

 

10- PROCÉDÉ DE RESSUAGE PAR FILTRATION DE PARTICULES

Ce pénétrant est pratiquement inconnu en France. Dans les pays anglo-saxons, il est connu sous les termes de « particle filtration process ». Nous n’avons trouvé qu’un seul article traitant de ce sujet(8).

Ce pénétrant est spécifiquement conçu pour la détection de discontinuités débouchant en surface telles que : criques, fissures, porosités, etc. sur les céramiques, les métaux frittés, les bétons et autres matériaux absorbants, qui généralement empêchent d’utiliser les pénétrants « classiques » qui laisseraient un fond fluorescent trop élevé pour permettre la détection fiable de discontinuités.

Ce pénétrant est agité avant emploi et il doit être versé ou pulvérisé sur la surface à contrôler, ou appliqué au pinceau. Ne jamais immerger la pièce dans ce pénétrant.

Après une courte période d’imprégnation au cours de laquelle le pénétrant s'écoule de la surface, examiner celle-ci sous rayonnement UV-A. Aucun révélateur n'est nécessaire.

Toutes les fissures, criques, porosités et toutes les autres discontinuités débouchant en surface sont vues sous forme d’indications jaune-vert finement dessinées qui se détachent sur un faible fond fluorescent.

Les normes ISO 3452-1:2013 et 3452-2:2013 ainsi que la spécification américaine SAE-AMS 2644E ne mentionnent pas ce procédé.

 

11- SYSTÈME DE RESSUAGE PAR PRÉCIPITATION DE COLORANT

Ce pénétrant est pratiquement. Dans les pays anglo-saxons, il est connu sous le terme de « dye precipitation penetrant system ».

Les systèmes de ressuage par précipitation de colorant sont communément appelés « système de ressuage à haute résolution ». Le pénétrant contient une concentration élevée de colorant soit coloré, soit fluorescent, en solution dans un solvant volatil. Le pénétrant est généralement appliqué à la brosse sur la surface à contrôler. Le pénétrant entre dans la discontinuité et pendant la durée de pénétration, le solvant s’évapore, le colorant précipite sous forme de solide qui remplit la discontinuité. Après élimination de l'excès de pénétrant, et en utilisant un processus de révélation en deux étapes, on pulvérise une très mince couche de révélateur humide non aqueux sur la surface. Le révélateur re-dissout le colorant solide piégé dans la discontinuité, et l’extrait de la discontinuité. Il est possible d’obtenir l'indication en n’importe quelle dimension et avec n’importe quelle résolution en appliquant des couches fines supplémentaires de révélateur humide non aqueux. Lorsque l'indication atteint la dimension désirée, elle est fixée par application d'une couche de révélateur plastique. Le révélateur plastique permet de détacher, de la surface de la pièce, le revêtement de révélateur comprenant l'indication. Il existe également un procédé de révélation en une seule étape qui fournit les mêmes résultats. Les systèmes de ressuage par précipitation de colorant sont extrêmement sensibles.

Note : nous avons trouvé le terme « révélateur plastique » dans la littérature américaine qui décrit ce procédé mais nous ne savons pas de quoi il s’agit. Le « procédé de révélation en une seule étape » est certainement un procédé dans lequel un révélateur pelliculaire est utilisé.

  • Les normes ISO 3452-1:2013 et 3452-2:2013 ne mentionnent pas ce procédé,
  • La spécification américaine SAE-AMS 2644E stipule qu’elle ne concerne pas les produits spéciaux tels que le « dye precipitation penetrant system ».

 

12- CRAYONS-FEUTRES POUR LE RESSUAGE

L’américain Michael VAN HOYE fait breveter un genre de stylo feutre pour appliquer le pénétrant fluorescent(9).

De tels crayons-feutres sont utilisés pour le contrôle « in situ » de petites zones de pièces, en fabrication, en retouche ou encore en maintenance pour réduire le gaspillage de produits.

Ils sont utilisés essentiellement en aéronautique, en automobile, en prestation de service, etc.

Des crayons-feutres sont disponibles pour :

- Pénétrant coloré ou mixte,

- Pénétrant fluorescent lavable à l’eau/éliminable par solvant,

- Pénétrant fluorescent à post-émulsion/éliminable par solvant,

- Nettoyant,

- Révélateur à base de solvant (humide non aqueux).

Bien que ces crayons-feutres ne soient pas des produits spéciaux à proprement parler, leur utilisation n’est pas décrite dans les normes/spécifications – pas encore, tout du moins.

 

13- CRAYONS MARQUEURS FUSIBLES À HAUTE TEMPÉRATURE

Le 28 septembre 1982, l’américaine Vilma A. GARCIA fait breveter un système de ressuage à haute température(10).

Ce système fait appel à l’utilisation d’un pénétrant solide, fourni sous forme de crayon marqueur, composé d’un support cireux, dont le point de fusion est inférieur à la température de la pièce à contrôler, et d’un colorant non fluorescent ou fluorescent.

Lorsque le crayon marqueur est appliqué sur la surface, le pénétrant solide fond et le colorant s’introduit dans les discontinuités.

L’excès de pénétrant en surface est effectuée à l’aide d’un nettoyant, fourni également sous forme d’un crayon marqueur et les traces résiduelles du nettoyant sont éliminées au chiffon. Ensuite, un révélateur sec appliqué, de préférence par pulvérisation électrostatique à l’aide d’un pistolet assez curieux qui est décrit dans la première édition de 1963 de l’excellent manuel intitulé « Principles of Penetrants » de Carl E. BETZ (11).

En alternative un révélateur conditionné en générateurs d’aérosols est appliqué.

Selon le colorant utilisé, l’examen est effectué en lumière du jour ou sous rayonnement ultraviolet (UV-A).

Il existe des crayons marqueurs pour les gammes de températures suivantes :

- De 82 à 188 °C (180-370 °F),

- De 188 à 260 °C (370-500 °F).

À notre connaissance, ce système de ressuage n’est plus commercialisé.

 

14- QUELQUES BREVETS AMÉRICAINS QUI N’ONT JAMAIS EU DE DÉBOUCHÉS

De nombreux brevets américains ont été publiés qui n’ont jamais conduit à des produits commercialisables.

Certains figurent dans l’édition de juin 2013 de "The Penetrant Professor" rédigé par Bill MOOZ et Michael WHITE de Met-L-Chek Company :

  • Slow-solubility inspection penetrant composition containing a solubility accelerator (ndlr : Composition de pénétrants à solubilité lente contenant un accélérateur de solubilité), Brevet américain N° 4 090 402, déposé le 20 juin 1977 et publié le 23 mai 1978. Inventeur: James R. Alburger.
  • Nonsurfactant remover composition for inspection penetrants (ndlr : composition de produits, exempts d’agents de surface, pour l’élimination de l’excès de prénétrant), Brevet américain N° 4 089 213, déposé le 7 juillet 1977 et publié le may, 1978, Inventeur: James R. Alburger.
  • Method for regenerating a glycol-ether type inspection penetrant remover by solvent extraction (ndlr : Prodédé de régénération d’un produit, à base d’éthers de glycol, pour éliminer l’excès de pénétrant en surface), Brevet américain N° 4 037 466, dépose le 26 octobre 1976 et publié le 26 juillet 1977, Inventeur: James R. Alburger.
  • Method and mean of accelerating removal of background entrapments in the inspection penetrant process (ndlr : Procédé et moyen d’accélérer l’élimination du bruit de fond en ressuage), Brevet américain N° 3 931 733, déposé le 16 décembre 1974 et publié le 13 janvier 1976, Inventeur: James R. Alburger.
  • Water-washable inspection penetrant employing mineral solvent and a fatty acid solubility promoter (ndlr : contrôle par ressuage à l’aide d’un pénétrant lavable à l’eau utilisant un tiers solvant composé d’un solvant minéral et d’un acide gras), Brevet américain N° 3 930 407, déposé le 7 janvier 1974 et publié le 6 janvier 1976, Inventeur: James R. Alburger.

 

15- AUTRES PRODUITS DE RESSUAGE SPÉCIAUX

Mentionnons deux produits : TEMOR® et TEGLO® qui avaient été conçus par BURMAH CASTROL. Nous ne disposons pas d’information sur ces produits.

 

16- CONCLUSION

Comme vous pouvez le constater, il existe de nombreux produits spéciaux de ressuage et nous pensons que nous en avons certainement oublié quelques-uns.

Références normatives

ISO 3452-1:2013, Essais non destructifs -- Examen par ressuage -- Partie 1: Principes généraux, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2013.

ISO 3452-2:2013, Essais non destructifs -- Examen par ressuage -- Partie 2: Essais des produits de ressuage, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2013.

ISO 3452-5:2008, Essais non destructifs -- Examen par ressuage -- Partie 5: Examen par ressuage à des températures supérieures à 50 degrés C, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2008.

ISO 3452-6:2008, Essais non destructifs -- Examen par ressuage -- Partie 6: Examen par ressuage à des températures inférieures à 10 degrés C, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2008.

SAE-AMS 2644E, Inspection Material, Penetrant, Society of Automotive Engineers (SAE), 400 Commonwealth Drive, Warrendale, Pennsylvanie 15096, États-Unis d’Amérique, 2006.

 

Références

(1)Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, Le révélateur pelliculaire, DPCNewsletter N° 012, mai 2009.

(2)Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, Pénétrants exempts d’hydrocarbures, mai 2009.

(3)Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, La compatibilité des produits de ressuage avec l’oxygène liquide, mai 2013. Sur notre site Internet :

(4)Brevet américain N° 2 478 951 Flaw detection fluid (ndlr : Fluide de détection de défauts), publié le 16 août 1949. Inventeurs : John M. STOCKELY et George M COOK. Propriétaire : California Research Corporation, San Francisco, California, États-Unis d’Amérique.

(5)Brevet britannique N° 1 315 121 Improvements in or relating to process and materials for the detection of flaws and discontinuities in an article (ndlr : Améliorations dans ou relatives au procédé et produits pour la détection des défauts et des discontinuités dans une pièce). Inventeur : Norman Henry HYAM. Propriétaire : ARDROX Limited, Commerce Road, Brentford, Middlesex, Angleterre, publié le 26 avril 1973.

(6)Brevet américain N° 3 564 249 Reverse penetrant method and means (ndlr: Technique et moyen du ressuage inverse). Inventeur : Orlando G. MOLINA. Propriétaire : North American Rockwell Corporation, États-Unis d’Amérique, déposé le 24 février 1969 et publié le 16 février 1971.

(7)Jean-Claude HUGUES, Pierre CHEMIN et David J. HUTCHNGS L’avènement d’une nouvelle ère dans le domaine du ressuage coloré). Revue Pratique du Contrôle Industriel, Numéro 130, décembre 1984, pages 59 et 60.

(8)Henry N. STAATS, NDT Filtered Particle Inspection of High Tension Insulators (ndrl : Technique d’essai non destructif à l’aide de particules filtrées pour le contrôle des isolateurs à haute tension), publié dans le volume 11, N° 3 de janvier 1953, pages 21 à 24, de la Revue mensuelle américaine Materials Evaluation, publication de l’American Society for Nondestructive (ASNT).

(9)Brevet américain N° 4 621 193 Fluorescent penetrant crack detection (ndlr : détection de fissures par ressuage fluorescent). Inventeur : Michael Van Hoye, déposé le 21 novembre 1984, publié le 4 novembre 1986.

(10)Brevet américain N° 4 351 185 High temperature penetrant system (ndlr: système de ressuage à haute température). Inventeur : Vilma A. GARCIA. Propriétaire : Magnaflux Corporation, Chicago, États-Unis d’Amérique, déposé le 26 janvier 1981 et publié le 28 septembre 1982.

(11)Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, Guide de bonne pratique de la pulvérisation électrostatique manuelle des produits de ressuage, juin/juillet 2014.



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Mis à jour ( Vendredi, 19 Septembre 2014 09:02 )