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Étalement du pénétrant et rétention

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Écrit par Administrator
Samedi, 15 Septembre 2012 16:42

Octobre 2012

Dans un récent courrier des lecteurs(1), nous avons écrit : "cela semble incroyable, mais deux pénétrants de même Niveau de sensibilité, provenant de différents fabricants, ou même du même fabricant, avec des viscosités très similaires, peuvent être retenus sur les pièces de manière très différente. Nous avons l'explication !"

Voici cette explication.

Les coupables sont les agents de surface (agents tensioactifs).

En 1992, une mise en alerte a été publiée concernant les risques pour la santé humaine dus à la présence d’alkylphénols éthoxylés dans les pénétrants et les émulsifiants hydrophiles(2).

Au tout début du XXIe siècle, les perturbateurs endocriniens ou substances à action endocrine (SAE) ont été une nouvelle source de préoccupations : parmi ceux-ci, les nonylphénols éthoxylés (NPE) ou de façon plus générale, les alkylphénols éthoxylés (APE)(3).
Un grand constructeur européen de moteurs d’avions a exigé que "tout produit entrant dans les usines du groupe ne doit pas contenir d'APE". Les usines avaient un délai de 4 mois pour s’y conformer(3).

Certains fabricants de produits de ressuage remplacèrent alors les alkylphénols éthoxylés (APE) par des alcools gras éthoxylés, tout du moins pour les produits PT livrés en Europe.

Les chimistes qui, comme nous, ont travaillé sur la formulation des produits de ressuage, savent très bien que le remplacement d’un agent de surface par un autre, soi-disant identique d’après leurs fabricants/fournisseurs, est un véritable casse-tête.
L’un d’entre nous tenta de le faire pour réduire le coût de revient matières premières d’un émulsifiant hydrophile sans jamais y parvenir !

Par conséquent, il n’est pas surprenant que le remplacement des APE par les alcools gras éthoxylés ait pu poser des problèmes. En fait, ce remplacement modifie la balance hydrophile/lipophile (HLB) du système tensio-actif du pénétrant et, par voie de conséquence, les caractéristiques de mouillage... de même que la lavabilité (pour des pénétrants lavables à l’eau). Ce problème a été surmonté mais parfois avec l’inconvénient d’un accroissement de la viscosité cinématique.
Prenons le cas des pénétrants lavables à l’eau de sensibilité Niveau 2, qui sont les plus largement utilisés. Un  pénétrant qui renfermait des APE avait une viscosité cinématique à 40 °C de 8 mm²/s et son remplaçant exempt d’APE avait une viscosité cinématique de 24 mm²/s.

Cet accroissement de viscosité cinématique n’est pas sans conséquence. Nous l’avons constaté en comparant les masses de pénétrant restant sur des vis, à pas fin, en aluminium et en acier, après une durée de pénétration de 30 minutes, rapportées à la viscosité cinématique. Évidemment, la viscosité cinématique joue un rôle. Mais, pour une même viscosité cinématique, une vis en acier et une vis en aluminium ne retiennent pas du tout les mêmes quantités de pénétrant. Deux pénétrants de même viscosité cinématique, mais de deux fournisseurs différents, peuvent avoir des "caractéristiques de rétention" très différentes.

Un de nos articles(5) explique les avantages d’utiliser un pénétrant ayant une plus faible viscosité cinématique.

Lors de la mise au point de nouveaux pénétrants colorés exempts d’APE, il s’est avéré que des pénétrants-prototypes se rétractaient sur les pièces de référence Type 1 de la norme ISO 3452-3... alors qu’ils détectaient toutes les fissures ! Mais, comme aucune rétraction n'est acceptable, quel que soit l'état de surface, il a fallu procéder à un réglage minutieux du système tensio-actif pour obtenir un résultat satisfaisant. Nous avons déjà évoqué ce problème de rétraction dans l’un de nos articles(4).

Jusqu’ici, cet article ne s’est borné qu’au ressuage : la magnétoscopie n’est pas oubliée. Le remplacement des APE par des alcools gras éthoxylés, dans les concentrés de liqueur magnétique pour dispersion aqueuse a, dans certains cas, posé des problèmes : les particules magnétiques ne restaient pas en suspension, mais tombaient au fond du réservoir en quelques secondes, puis s’aggloméraient, puis formaient des agglomérats.


Références

(1) Patrick DUBOSC et Pierre CHEMIN, Application du pénétrant : pourquoi est-il capital "d’éviter l’accumulation" et "d’effectuer l’égouttage" du pénétrant ?, Courrier des lecteurs, juin 2012 : sur notre site Internet.

(2) Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, Historique du ressuage, juin 2008 : sur notre site Internet.

(3) Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, Le ressuage en l’année 2060, octobre 2011 : sur notre site Internet.

(4) Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, La rétraction du film de pénétrant en surface lors de la période d’imprégnation, juillet 2008 : sur notre site Internet.

(5) Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, Guide des bonnes pratiques en ressuage. Une aide pour choisir la technique la mieux adaptée, avril/mai 2012 : sur notre site Internet.

Référence normative

• 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, 15 Septembre 2012 17:05 )