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Vérification des pièces de référence en ressuage

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Écrit par Administrator
Samedi, 19 Novembre 2011 13:49

Décembre 2011

Un de nos bons amis nous a posé la question suivante :

"Ma question concerne le contrôle de l'usure des pièces de référence utilisées en ressuage fluorescent.
Connaissez-vous des normes ou articles (et si oui, où peut-on se les procurer ?) qui donnent (ou permettent d'établir) une procédure pour effectuer ce contrôle, car, selon le questionnaire de PRI (NADCAP) il ne faut pas plus de 30 % de variation dimensionnelle de chacun des défauts artificiels (et en plus, mesurés sur leur plus grande cote). Pour la PSM-5® ?? Mais aussi comment fait-on pour les pièces de référence Type 1 ???

Comment garantir une telle précision pour les défauts les plus petits de la PSM-5® ? Utilisation d'une binoculaire (ou microscope) ?, sous UV-A ?
Est-ce, à votre avis, à la portée d'un petit applicateur de CND, ou faut-il préférablement s'en remettre au fournisseur de cales pour la réalisation de ce contrôle ?? Ou encore, ne vaut-il pas mieux changer les cales périodiquement (malgré leur prix) ? (une fois par an ??).
Merci d'avance pour votre aide."

À notre connaissance, il n'existe pas de normes ou de spécifications traitant de cette vérification.

La question est de savoir quelle est la longueur à mesurer : celle de la fissure ? De l'indication ? Cette mesure peut s'effectuer avec une binoculaire dotée d’un réticule. NADCAP admet que le réticule soit calibré une fois pour toutes - encore heureux !!!
Rien n'interdit de le faire en utilisant un pénétrant fluorescent de sensibilité Niveau 4, de mesurer la longueur des indications au fil du temps et de l'utilisation. Si on dispose d'un équipement comme en possède certains (pas tous) fabricants/fournisseurs de produits de ressuage, il peut exister un dossier dans lequel sont enregistrées les mesures faites par exemple chaque année, ce qui permet de voir l'évolution, et d'anticiper sur un futur problème imminent.

En ce qui concerne les pièces de référence Type 1 de la norme ISO 3452-3, peu utilisées aux États-Unis, ce n'est pas très pratique ! Il y a beaucoup trop d’indications.

Concernant le nettoyage des pièces de référence, nous avons déjà publié un article traitant de ce sujet sur notre site Internet (1).
Cependant, l'expérience montre qu'avec les pièces de référence Type 1 de la norme ISO 3452-3, quelles que soient les précautions prises, il y a un "encrassement" des discontinuités, qu'on ne peut réussir à faire disparaître complètement, malgré des moyens performants de nettoyage Le remplacement des pièces de référence Type 1 de la norme ISO 3452-3, environ tous les 5 ans, semble inévitable.

Entretemps, et quelle que soit la pièce de référence, il FAUT faire une photo de référence annuelle : il y a une dérive lente des performances, et, si on utilise une photo de l’éprouvette faite 4 ou 5 ans auparavant, il y a fort à parier qu'un jour, on verra une telle différence que ce sera problématique. Il faut donc refaire une référence au moins chaque année.
Acheter des éprouvettes neuves chaque année : un rêve pour les fournisseurs !!! Pas très réaliste, cependant.

Pour un utilisateur ne disposant pas de moyens de laboratoire importants, mieux vaut faire appel au fournisseur de l’éprouvette pour ce contrôle annuel. Les fournisseurs sérieux (la plupart le sont) ne "joueront pas la carte du : rachetez une éprouvette", sauf si c'est vraiment nécessaire. En outre, c'est un certificat/avis donné par une tierce partie, ce qui est plus "valorisant" vis-à-vis d'un auditeur.

Mais il faut aussi apprendre à faire respecter les pièces de référence. C'est du matériel coûteux, fragile. Nous avons vu deux clients importants qui, au bout de neuf mois, avaient quasiment détruit leurs pièces de référence, et demandaient un échange sous garantie. Nous sommes allés sur les chaînes de ressuage ; nous avons creusé, enquêté, et démontré que toutes les éprouvettes passaient souvent en détergent alcalin... chose interdite dans les modes d'emploi. Nous avons également indiqué aux opérateurs combien coûtaient ces éprouvettes. Le problème ne s'est jamais reproduit chez ces clients-là !

1- Réétalonnages en interne

1.1- Éprouvette PSM-5®/TAM 14640

Cette pièce de référence est fabriquée conformément aux spécifications de PRATT and WHITNEY AIRCRAFT (P&W A). Ce document régit le réétalonnage. Le document FPM-MASTER Annexe C est également publié par (P&W A). Cependant, n’y sont mentionnés que les résultats à atteindre. Il n’y a pas de procédure détaillée étape par étape. Les étapes réelles de la procédure sont décrites dans le manuel FPM(2) de P&W A.

Si l’on suit les directives décrites dans le manuel FPM, une procédure recommandée de réétalonnage pourrait être la suivante :

1) Nettoyer complètement et soigneusement la pièce de référence en l’immergeant toute une nuit dans de l’isopropanol ou tout autre solvant approprié à évaporation rapide ou en l’immergeant dans une cuve de dégraissage par ultrasons en utilisant un solvant de nettoyage.

2) Appliquer du pénétrant non utilisé, le même que celui qui est ou sera utilisé régulièrement avec la pièce de référence, au chiffon ou au pinceau après que le solvant de nettoyage s’est complètement évaporé. Observer une durée de pénétration du pénétrant sur la surface d’au moins 10 minutes, mais pas plus d’une heure.

3) Rincer à l’eau par pulvérisation pendant 90 secondes à une pression n’excédant pas 210 kPa et à une température comprise entre 10 et 30°C.

4) Dans le cas d’utilisation d’un pénétrant à post-émulsion, immerger la pièce de référence dans de l’émulsifiant hydrophile non utilisé, dilué à une concentration à définir dans la procédure, puis la ressortir de l‘émulsifiant. Observer une durée d’émulsification de 90 secondes au maximum.

5) Laver à l’eau la pièce de référence, de la même manière que celle décrite à l’opération 3), mais avec une durée n’excédant pas 120 secondes.

6) Sécher la pièce référence soit dans une étuve dont la température n’excède pas 70°C, soit au pistolet générateur d’air chaud, sans dépasser une température superficielle de 70°C, pendant pas plus de 30 minutes.

7) Immédiatement après séchage de la pièce de référence, appliquer du révélateur sec non utilisé en immergeant la face revêtue dans le révélateur de manière à recouvrir complètement l’ensemble des 5 indications. Laisser le révélateur au contact de la surface chromée pendant 1 seconde environ (oui, une seconde) avant de retirer la pièce de référence du révélateur.

8) Observer un temps de révélation d’au moins 10 minutes.

9) Utiliser une jauge (appelée aussi "comparateur d’indications fluorescentes") telle que la TAM 135273 (Figure 1), pour mesurer les 5 indications, Les dimensions minimales, mentionnées dans l’Annexe C dans le FPM-MASTER, sont : E-0.180" (4,6 mm), D-0.125" (3,2 mm), C-0.075" (1,6 mm), B-0.045" (1,15 mm), A-Aucun minimum. De plus, toutes les indications doivent être proportionnelles les unes par rapport aux autres. En d’autres termes : E > D > C > B > A.

Figure 1 : Réglette transparente, mesurant 20 x 100 mm, conforme aux exigences de la spécification TAM 135273 de P&W A, comportant 9 indications circulaires et linéaires. Marquage en unités impériales et métriques. Longueurs des indications linéaires et diamètres des indications circulaires : de 0,01 à 0,18 inch ; de 0,2 à 4,6 mm.

10) Dans le cas d’un pénétrant fluorescent à post-émulsion de sensibilité Niveau 4, les 5 indications doivent être visibles. Dans le cas d’un pénétrant fluorescent à post-émulsion de sensibilité Niveau 3, les 4 plus grandes indications doivent être visibles. Pour un pénétrant fluorescent lavable à l’eau de sensibilité Niveau 2, les 3 plus grandes indications doivent être visibles.

11) Si, après application de la gamme de ressuage, les indications ne sont pas visibles ou si elles sont sous-dimensionnées en raison d’un colmatage des défauts, la pièce de référence doit être nettoyée. Cette opération peut être effectuée efficacement par un nettoyage par ultrasons et/ou par pulvérisation d’un révélateur humide non aqueux, sur la pièce de référence. Laisser sécher naturellement le révélateur (c'est à dire sans accélérer le séchage). Ensuite, éliminer la couche de révélateur par essuyage. Répéter cette opération de nettoyage autant de fois qu'il faut de manière à ce que plus aucune trace de pénétrant n'apparaisse sous UV-A, en conditions d’examen en cabine. Dans les cas les plus difficiles, une méthode pour décolmater les fissures consiste à déposer une goutte de substance acide douce, tel qu’un détartrant du commerce (généralement constitué d’une solution aqueuse à 23 % d’acide orthophosphorique) pour appareil ménager, sur la fissure et en le laissant agir 3 minutes environ. Rincer ensuite soigneusement avec de l’eau désionisée ou distillée puis sécher l’éprouvette.

12) Si après plusieurs nettoyages, les indications sont encore sous-dimensionnées ou qu'elles ne sont pas dans les proportions ou encore si elles ne sont pas visibles en utilisant la gamme appropriée de ressuage, la pièce de référence doit être déclarée "hors spécification".

Cette procédure doit être utilisée sur les pièces de référence utilisées journellement et sur celles servant de référence (Master). L'utilisateur doit traiter la pièce de référence (Master) selon toutes les gammes de ressuage (avec des produits non utilisés) pour lesquelles la pièce de référence est employée. Il est cependant recommandé d'utiliser une pièce de référence (Master) distincte pour chaque gamme de ressuage. Les résultats doivent être notés et il faut s'y référer chaque fois que la pièce de référence (Master) a été soumise à la gamme de ressuage pour s'assurer de la constance des résultats. Cette procédure doit être suffisamment détaillée pour fournir des résultats précis.

Le plus souvent, on ne parle que de la réduction des dimensions des fissures artificielles (dû soit à l’encrassement, soit au calcaire provenant de l’eau utilisée lors des opérations de rinçages et lavages répétés). Cependant, il peut aussi y avoir agrandissement des dimensions de ces mêmes fissures (par détérioration de la couche de chrome). Il faut en tenir compte.

Informations complémentaires concernant les comparateurs d’indications fluorescentes

Il nous semblerait qu’il existe plus d’un fabricant de ces comparateurs. Cette supposition résulte du fait que l’un d’entre nous en a toujours obtenu de bons et que l’autre avait parfois reçu des réglettes inutilisables.

Dans tous les cas, ces comparateurs, qui n’ont pas de numéro de série, ne sont pas étalonnés individuellement… sinon, ils seraient hors de prix.
Ce ne sont que des "indicateurs", certes très utiles, qui permettent de donner l'alerte afin d'utiliser des moyens plus précis si une dérive est constatée, ou si on atteint la limite d'une dimension acceptable/non acceptable. Ils n’ont pas besoin d’être étalonnés.
Par ailleurs, ces comparateurs étant en plastique, il n’est pas impossible que la dimension des indications et les tolérances dimensionnelles puissent varier au cours du temps.

Notez que, concernant l’évaluation des indications de discontinuités en ressuage, certaines spécifications stipulent que ces comparateurs peuvent être utilisés en alternative à certains calibres de dimensionnement, sous réserve d’être vérifiés périodiquement.

L’un des fabricants fournit treize types différents de comparateurs, avec marquage en unités métriques et/ou impériales, qui couvrent pratiquement tous les besoins.
Sur demande, ce fabricant fournit ce qu’il appelle un "certificat de conformation" qui stipule que :

• Les articles fournis ont été fabriqués et contrôlés en utilisant un outillage et des mesureurs sont rattachés au NIST (National Institute Standards and Technology) américain.

• Les dimensions et les gabarits ont été contrôlés en utilisant une loupe de grossissement 7x qui a été étalonnée avec rattachement au NITS. Le numéro du certificat NIST correspondant est indiqué.

• Le soussigné certifie que les comparateurs ont été contrôlés et qu’ils sont conformes aux tolérances dimensionnelles (en inch) mentionnées, ci-dessous :
> Dimension de 0,060 à 0,500 avec une tolérance de +/- 0,005.
> Dimension de 0,045 avec une tolérance de +/- 0,004.
> Dimension de 0,030 avec une tolérance de +/- 0,003.
> Dimension de 0,010 à 0,025 avec une tolérance de +/- 0,002.
> Dimension de 0,005 avec une tolérance de +/- 0,002 à – 0,000.

• L'incertitude globale des standards de mesure ne dépasse pas 25 % de la caractéristique étalonnée ou vérifiée.

Cela nous semble plutôt satisfaisant.

1.2- Pièce de référence Type 2 de la norme ISO 3452-3

La même procédure que ci-dessus pourrait être adoptée pour la pièce de référence type 2 de la norme ISO 3452-3.

2- Réétalonnages en externe

Plusieurs fournisseurs de produits/équipements/accessoires de ressuage proposent, comme "service client", le nettoyage et la vérification périodiques des éprouvettes.

Dans ce cas, les éprouvettes sont retournées au fournisseur pour un nettoyage complet, un sablage/grenaillage pour restaurer la rugosité initiale de la zone sablée, et la mesure des fissures.

Si les éprouvettes peuvent être restaurées pour satisfaire aux exigences requises, elles peuvent être recertifiées.

3- Conclusion

Nous avons vu que le réétalonnage en interne est possible pour certaines pièces de référence.
Cependant, nous considérons que le réétalonnage en externe par des fournisseurs compétents de produits/accessoires de ressuage, disposant de moyens performants de mesure, est préférable car il apporte une plus grande fiabilité.
De plus, il est préférable de leur demander d’effectuer le nettoyage des pièces de référence car il s’agit d’une opération critique qui, si elle est mal exécutée, risque de les rendre inutilisables.

Références

(1) Patrick DUBOSC et Pierre CHEMIN, Ressuage : nettoyage des éprouvettes/pièces, DPCNewsletter N°010 - mars 2009. Sur notre site Internet :
http://www.ressuage-magnetoscopie-penetranttesting-magnetictesting-dpc.info/site/fr/dpc-news/2009/105-dpcnews-010-nettoyage-en-ressuage

(2) Nondestructive Test Manual Requirement-Fluorescent Penetrant Method, Fluorescent Penetrant Method (FPM) Master, Pratt & Whitney Aircraft (United Technology), P.O.Box 109600, West Palm Beach FL 33401-9600, États-Unis d’Amérique.

Références normatives

• ISO 3452-2:2006 Essais non destructifs - Examen par ressuage - Partie 2: Essai des produits de ressuage, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2006.

• ISO 3452-3:1998 Essais non destructifs - Examen par ressuage - Partie 3: Pièces de référence, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 1998.

Mis à jour ( Samedi, 19 Novembre 2011 15:53 )