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Historique du ressuage

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Écrit par Administrator
Dimanche, 01 Juin 2008 15:21

par Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC

Juin 2008
Complété et actualisé en mai 2015

Introduction

Le contrôle par ressuage est une méthode largement répandue qui permet la détection des discontinuités ouvertes, débouchant en surface sur tous matériaux métalliques, de nombreux matériaux minéraux (verre, céramiques) et, après essai satisfaisant de compatibilité, certains matériaux organiques.

L’intérêt de cette méthode de contrôle non destructif réside dans le fait que tous ces défauts peuvent être détectés, avec une totale fiabilité, quels que soient :
• Leur orientation.
• Leur emplacement sur pièce.
• La dimension et la complexité de géométrie de la pièce à contrôler.

Le ressuage peut être employé quasiment n’importe où, sauf sous l’eau, avec des moyens simples.

Il permet aussi d’effectuer le contrôle, en chaînes automatiques pilotées par automates programmables, de grandes séries de pièces telles que : aubes, éléments de suspension, etc. Et cela à moindre coût.

Peu de méthodes de CND offrent une telle flexibilité et une telle versatilité.

Bien que des ‘’Maîtres à penser’’ aient pu annoncer la mort du ressuage avant l’horizon de l’an 2000, le ressuage reste et demeure, malgré tout, la première méthode (après l’examen visuel, cependant) qui précède toutes les autres méthodes de Contrôle Non Destructif.

Or, ce n’est pas le fait du hasard. Le ressuage, au cours du temps, a toujours intégré les développements technologiques, tant en chimie qu’en physique, qui se sont succédés.

Il est intéressant de noter que le ressuage est une méthode globale. Cela signifie qu'il est possible de contrôler, par cette méthode, une pièce en une seule opération, ce qui n'est naturellement pas possible par ultrasons ou courants de Foucault.

Quelques points de réflexion :

• Quelle autre méthode de contrôle non destructif permet de mettre en évidence, sur le bord d'attaque, le bord de fuite ou le pied de sapin de dizaines de milliers d'aubes de turbines (pour moteurs d'avion ou turbines à gaz) contrôlées chaque jour dans le monde, des discontinuités de 1 micromètre d'ouverture, de 10/15 micromètres de profondeur, de 300 micromètres de long ?

• Quelle autre méthode s'applique aussi bien à des prothèses chirurgicales en titane ou en céramique, à des pièces en polyimide (une matière plastique utilisée pour des pièces aéronautiques), etc, pour permettre la détection de discontinuités débouchantes, pour un coût de revient de 20 à 30 centieuros par pièce (hors frais de personnel) ?

On parle beaucoup de nanotechnologies depuis quelques années. Or le ressuage est un pionnier dans ce domaine!! En effet, une fissure, de la taille mentionnée pour les aubes de turbine, va retenir au mieux quelques dizaines de nanogrammes de colorant fluorescent, que le "système de détection obsolète", qu'est l'ensemble œil + cerveau humain (capteur+dispositif de traitement du signal), va repérer en une fraction de seconde et interpréter en quelques secondes. Tout cela sans électronique, sans batterie, sans être connecté à un ordinateur !

Malheureusement, beaucoup qui ne connaissent pas grand chose aux exigences du contrôle par ressuage, imposent des exigences qu'on ne peut respecter. Un exemple très courant: en raffinerie, on "interdit l'emploi de produits inflammables", on ne veut "surtout pas d'aérosols propulsés avec des gaz inflammables". Le Service Sécurité écrit cela comme exigence essentielle. Quand on vient pour effectuer un contrôle par ressuage coloré, il faudra un dégraissant volatil, non halogéné, donc facilement inflammable ou très inflammable. Il faudra un révélateur à support volatil, non halogéné... donc facilement inflammable; pour que la couche appliquée soit conforme aux exigences du ressuage, il faut utiliser un gaz LIQUÉFIÉ, non halogéné pour des raisons métallurgiques; donc du butane-propane, extrêmement inflammable.

L'histoire du ressuage n'est donc pas terminée !

Qui, de nos jours, connaît le mieux l’historique du ressuage ?

Si celle-ci apparaît dans certains ouvrages, c’est toujours d’une manière inexacte ou imprécise et, le plus souvent, incomplète.

Quelle en est la raison ?

Tout d’abord, tous les développements précurseurs n’ont pas été répertoriés, car, à cette époque, les moyens de diffusion des connaissances et des travaux n’étaient pas du tout comparables à ceux d’aujourd’hui.

Beaucoup d’Ingénieurs, qui ont travaillé sur le ressuage, ont disparu ou ont quitté la profession, sans laisser de traces de tous ces développements.

Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, deux Ingénieurs physico-chimistes, ont activement travaillé en ressuage depuis la fin des années 60. Ils en ont noté tous les développements jusqu’à nos jours, tout en y participant.

En effet, tout au long de leur carrière professionnelle, ils se sont trouvés dans une position privilégiée, en interface avec les fabricants de produits, d’équipements et d’accessoires et les utilisateurs.

Acteurs, Formateurs, Auteurs de nombreuses publications et Conférenciers, ils étaient les mieux placés pour rédiger l’historique du ressuage que vous trouverez présentée, ci-après, de manière synoptique, sous forme de tableau.

N’hésitez pas à nous contacter pour nous faire part de vos commentaires et de vos demandes d’informations complémentaires.

 

Pénétrant Couleur Méthode d’application
du pénétrant
Émulsifiant Élimination de l’excès
de pénétrant en surface
Révélateur Méthode d’application
du révélateur
1880-1920 "Technique à l’huile et à la craie" utilisée pour le contrôle de pièces ferroviaires (arbres et essieux) et de la tôlerie des chaudières.
Avant 1900 Huile végétale
Huile animale
Incolore
Incolore
À partir de 1915 Huile minérale Incolore Par immersion Sablage Blanc de Meudon Saupoudrage
Au milieu des années 1930 Travaux de recherches par les américains Carl Betz, Forster. B. Doane et Taber de Forest.
À partir de 1940 Projecteur (UV-A) doté d’un filtre séparé en verre de Wood.
14 octobre 1941 L’américain Robert C. Switzer fait breveter le système de ressuage fluorescent. Brevet américain N° 2 259 400.
Juin 1942 Lavable à l’eau Fluorescent Immersion Incorporé Eau Poudre minérale à base de talc Compartiment pour brouillard de révélateur
Fin 1944-début 1945 Le début de la technique du révélateur humide.
26 mars 1949 L’américain Loy W. Sockman dépose le tout premier brevet concernant le premier pénétrant coloré qui fut ensuite scindé pour obtenir deux brevets :
• Brevet américain N° 2 67 070 du 1er janvier, 1954, ‘‘Dye solution flaw inspection method’’, Loy W. Sockman et Elliot W. Brady, Cessionnaire : Northrop Aircraft Inc.
• Brevet américain N° 2 764 556 du 9 septembre 1956, ‘‘Dye solution flaw inspection composition’’ Loy W. Sockman et Elliot W. Brady, Cessionnaire : Northrop Aircraft Inc.
Vers la fin des 40 Huile minérale Coloré (bleu, puis rouge) À la brosse, par immersion Incorporé Sablage, sciure et solvant Poudre blanche ou jaune Saupoudrage
16 août 1949 Les américains John M. Stockely et George M. Cook font breveter le pénétrant mixte. Brevet américain N° 2 478 951.
À partir de 1950 Générateur d’aérosols Générateur d’aérosols Générateur d’aérosols
1952 Les américains Taber de Forest et Donald W. Parker, Jr. font breveter l’émulsifiant lipophile. Brevet américain N° 2 774 886.
À post-émulsion Fluorescent Lipophile Eau
Avant 1960 Éprouvette criquée de référence en alliage d’aluminium.
Vers 1960 Dosage du Chlore et du Soufre dans les produits de ressuage, selon les exigences du code ASME.
5 janvier 1960 Les américains Joseph Switzer et Donald W. Parker, Jr. font breveter les pénétrants avec l’effet cascade (transfert d’énergie d’excitation. Brevet américain N° 2 920 203.
Contenant au moins deux colorants avec transfert d’énergie d’excitation (effet en cascade) Fluorescent
3 avril 1962 L’américain Donald W. Parker Jr. fait breveter le pénétrant à base aqueuse. Brevet américain N° 3 028 338.
À partir de 1962 Pénétrant à support aqueux (Compatible avec l’oxygène liquide) Coloré et fluorescent Eau Révélateur sec
15 octobre 1963 L’américain James R. Alburger fait breveter une méthode et un appareillage pour déterminer la sensibilité des pénétrants fluorescents (en utilisant une technique du ménisque). Brevet américain N° 3 107 298.
À partir de 1963 Chaîne automatique
10 décembre 1963 L’américain Joseph Switzer fait breveter la technique du pénétrant auto-ressuant. Brevet américain N° 3 114 039.
1965 ? Un britannique,  probablement un Ingénieur de Rolls-Royce Ltd,  ou Norman Henry Hyam invente l’émulsifiant hydrophile.
24 octobre 1967 L’américain James R. Alburger fait breveter le pénétrant gélifiant. Brevet américain N° 3 349 041.
31 janvier 1968 Les britanniques John Derek Hislop et Fred Dyson font breveter l’application de l’émulsifiant sous forme de mousse. Brevet britannique N° 1 101 552.
24 décembre 1968 Les américains Adolf Mlot-Fijalkowski et Joseph A. Strosnik font breveter le système de ressuage compatible avec l’oxygène liquide. Brevet américain N° 3 418 078.
(Le pénétrant est essentiellement composé d’un polymère de cholorotrifluoroéthylène – Révélateur à base de trichloroéthylène).
À partir de 1969 Traitement des eaux de rinçage sur charbon actif.
1969 Application des produits de ressuage par pulvérisation électrostatique.
Mars 1969 L’américain E. O. Lomerson Jr. conçoit un test de double congruence pour l’évaluation quantitative des facteurs influençant la sensibilité du ressuage.
À partir de 1970 Mixte, coloré et fluorescent Générateur d’aérosols à propulseur non halogéné Générateur d’aérosols à propulseur non halogéné Générateur d’aérosols à propulseur non halogéné
Révélateur pelliculaire Générateur d’aérosols
3 novembre 1970 L’américain James S. Borucki fait breveter le révélateur en suspension dans l’eau. Brevet américain N° 3 538 016.
9 février 1971 L’américain James S. Borucki fait breveter le révélateur hydrosoluble. Brevet américain N° 3 561 262.
16 février 1971 L’américain Orlando G. Molina fait breveter la technique du ressuage inverse. Brevet américain N° 3 564 249.
Coloré Rouge Fluorescent
26 avril 1973 Le britannique Norman Henry Hyam fait breveter le système de ressuage thixotrope. Brevet britannique N° 1 315 121.
Thixotrope Mixte : coloré et fluorescent Pinceau Lipophile Thixotrope Pinceau
À partir de 1973 Pénétrant à chaud Coloré Pinceau ou générateur d’aérosols Nettoyant à chaud Pinceau ou chiffon Révélateur à chaud Générateur d’aérosols
Éprouvettes Nickel Chrome
Vers 1973 L’américain Amos G. Sherwin invente le ressuage coloré à basse température (de -5°C à température ambiante)
Pénétrant basse température Rouge Pinceau ou générateur d’aérosols Solvant Solvant Révélateur basse température Générateur d’aérosols
1975 Éprouvette TAM conforme au dessin TAM 146040 de Pratt and Whitney
28 octobre 1975 L’américain Orlando G. Molina fait breveter le système de ressuage dit biodégradable. Brevet américain N° 3 915 885.
Pénétrant dit biodégradable Coloré et fluorescent Immersion Incorporé Eau Avec ou sans révélateur
À partir de 1978 Révélateur sec synthétique
À partir d’octobre 1978 Dosage des halogènes (chlore, fluor, puis, par la suite, brome) et du soufre dans les produits de ressuage, selon les exigences du code nucléaire français RCC-M.
Septembre 1979 Sidney Allinikov fait breveter le pénétrant encapsulé. Brevet américain N° 4 273 671
Vers 1980 Combiné numérique radiomètre/luxmètre.
1981 Pénétrant fluorescent résistant au phénomène d’atténuation (de la fluorescence) par la chaleur (Heat fading)
Éprouvettes en bakélite à usage unique.
À partir de 1982 Pénétrant spécial pour les matériaux composites Fluorescent
5 mai 1982 Système d’acquisition des données : Automatisation de la lecture des indications de défauts, sous rayonnement ultraviolet (UV-A) par un système automatique de balayage électronique et optique.
Les inventeurs sont les britanniques Martin Edwin Allard et Joseph Augustine Willcox. Brevet européen N° 0 050 935.
28 septembre 1982 L’américaine Vilma A. Garcia fait breveter un système de ressuage à haute température. Brevet américain N° 4 351 185.

Gammes de températures :

(82-188 °C) et (188-260 °C)

Coloré et fluorescent Crayons marqueurs fusibles à haute température Produit d’élimination de l’excès de pénétrant Haute température Crayons marqueurs fusibles à haute température Sec. Humide non aqueux Pistolet électrostatique. Générateur d’aérosols
28 septembre 1982 L’américain Vilma A. Garcia fait breveter un système de ressuage à haute température. Brevet américain N° 4 351 185.
Gammes de températures (82-188°C) et (188-260°C) Coloré ou fluorescent Crayons marqueurs fusibles à haute température Produit d’élimination de l’excès de pénétrant Haute température Crayons marqueurs fusibles à haute température Sec
Humide non aqueux
Pistolet électrostatique
Générateur d’aérosols
20 avril 1983 Le français Jean Fernand Vaerman fait breveter un dispositif pour la lecture automatique des indications de défauts détectés par ressuage fluorescent. Brevet européen N° 0 093 636. Brevet américain N° 4 536 654.
1984 Le français Jean Fernand Vaerman invente une méthode automatique de quantification de la sensibilité des procédés de contrôle par ressuage fluorescent.
Novembre 1984 L’américain Michael Van Hoye fait breveter un genre de stylo feutre pour appliquer le pénétrant fluorescent. Brevet américain N° 4 621 193
À partir de 1990 Générateurs d’aérosols à poche
1992 Mise en alerte concernant les risques pour la santé humaine dus à la présence d’alkylphénols éthoxylés dans les pénétrants et les émulsifiants hydrophiles.
1995 Projecteur (UV-A) doté d’un ventilateur de refroidissement et d’un filtre séparé en verre de Wood.
Environ 1997 KC-QPON (Kleen-Check Coupon) pour la vérification de l’efficacité du dégraissage avant ressuage.
1998 Source (UV-A) dotée d’une ampoule à décharge µ-xénon.
1999 Éprouvettes jumelles KDS (Known Defect Standard = Pièce de Référence avec Défaut Connu)
À partir de 2000 Stylo pénétrant Stylo Lingettes imprégné de nettoyant Stylo Révélateur Stylo
Pénétrant coloré exempt de colorant diazoïque (AZO III A2 amine) Générateur d’aérosols, pulvérisation "sans air" ou immersion
À partir de 2005 Pénétrants exempts d’alkylphénols éthoxylés Émulsifiant hydrophile exempt d’alkylphénols éthoxylés
Pénétrant à basse température (-30°C)
À partir de 2004 Sources (UV-A) à diode électroluminescente (DEL).
À partir de 2007 Sources de lumière bleue à diodes électroluminescentes (DEL).
Mis à jour ( Vendredi, 15 Mai 2015 08:58 )