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Les techniques de pulvérisation des révélateurs secs

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Écrit par Administrator
Dimanche, 02 Décembre 2012 15:43

Janvier 2013

Ce sujet a déjà été traité en partie sur notre site Internet(1) et nous ne reviendrons pas sur ce que nous y avons écrit.

Les révélateurs secs peuvent être appliqués en utilisant différentes techniques.

Certaines sont interdites, telles que :
• L’immersion des pièces dans le révélateur sec en vrac.
• Le saupoudrage de la pièce avec du révélateur sec – généralement trop de poudre tombe sur la pièce !

En effet, selon certains, ces techniques risquent de chasser la poudre imbibée de pénétrant, d’où atténuation ou impossibilité de voir les indications.

Néanmoins, certains documents tolèrent l’immersion de petites pièces dans la poudre, du moment qu’elle a été homogénéisée et "aérée", c'est-à-dire remuée avant utilisation ; elle gonfle fortement (son volume est le triple ou le quadruple de celui avant homogénéisation). En fait, c’est LA méthode utilisée par le laboratoire de la base de l’Armée de l’Air américaine de Wright-Patterson pour la qualification des pénétrants fluorescents ou des révélateurs secs.

Ce procédé par immersion peut rendre possible la "contamination" du révélateur sec dans le bac avec des mouchetures fluorescentes dues à des traces de pénétrant provenant des pièces.

Les révélateurs secs peuvent être appliqués en utilisant :

• une poire de pulvérisation à main, ce qui n’est pas la meilleure solution.

• un pistolet pneumatique branché sur le réseau d’air comprimé sec du réseau de l’atelier et doté d’un godet d’environ 1 litre de capacité. Cette technique convient pour des pièces si grandes qu’elles ne peuvent pas être placées dans un compartiment pour brouillard de révélateur sec. Il faut s’assurer d'un recouvrement complet de la pièce.

Dans les années 60, nous avions vu un pistolet assez curieux d’application du révélateur sec dans l’excellent manuel intitulé "Principles of penetrants"(2) de Carl E. BETZ. Inutile de dire que la majorité de nos lecteurs n’en ont jamais entendu parler.

Le pistolet à poudre Statiflux®, doté d’un réservoir d’une capacité de l’ordre d’un litre, était branché au réseau d’air comprimé, sec et déshuilé du réseau de l’atelier via un manodétendeur. L’air + la poudre sèche étaient propulsés à basse pression de l’ordre de 100-170 kPa.

Le "canon" de 20 cm de long de ce pistolet était réalisé en ébonite. L’ébonite est un isolant électrique. Quand la poudre y entre, le frottement entre la poudre et l’ébonite génère des charges électrostatiques.

Cette propriété était mise à profit de sorte que les particules de révélateur s’électrisaient en frottant l’ébonite.

Les particules de révélateur "veulent" perdre leur charge électrique. La meilleure façon est de relier à la terre les pièces à pulvériser. Les particules vont directement sur les pièces ! C’est une sorte de pulvérisation électrostatique qui ne nécessite pas d’alimentation électrique à haute tension (de l’ordre de 60 à 90 kV) requise pour les "vrais pistolets électrostatiques".

Ce type de pistolet n’est plus commercialisé depuis des dizaines d’années. Était-il efficace ? Serait-il possible que des fournisseurs de matériels aient souhaité ne vendre que de l’équipement beaucoup plus cher ?
Une bonne question, n’est-ce pas ?

Malgré tout, nous avons des raisons de penser que la pulvérisation devait se faire par "bouffées" de poudre : la poudre s’accumulait dans le canon jusqu’au moment où la pression avait tellement augmenté que, brusquement, elle poussait le "bouchon". Puis, le bouchon se reformait, et le cycle recommençait.

• un pistolet de pulvérisation électrostatique.
En complément à notre article(1), nous vous recommandons de lire le rapport concernant les révélateurs(3) financé par la FAA (Federal Aviation Administration).

Problèmes dus aux poudres

Quand on veut déplacer une poudre, on se heurte à des problèmes. Un gaz, un liquide, on peut les pousser, sous une pression plus ou moins forte, selon les besoins.
Les poudres sont un problème.

On ne peut pas pousser les poudres avec de l’air sous pression (ou tout gaz approprié). Les poudres se "tassent", formant des blocs.

Si le milieu est humide, les choses ne peuvent être que pire.

Un révélateur sec pulvérisé électrostatiquement doit arriver de façon régulière sur l’électrode qui va le charger à 60 ou 90 kV. Pour cela, de l’air comprimé doit être utilisé pour le faire sortir du réservoir.

Ensuite, deux difficultés surgissent :

• L’air comprimé peut ne pas être sec.

• La poudre peut être chargée électrostatiquement entre le réservoir et l’électrode. Cela est dû aux "canalisations" en plastique ou silicone des pistolets électrostatiques actuels. Cet effet est un inconvénient de la technique. Nous avons réellement la bonne réponse pour contrecarrer cet inconvénient : une idée très simple, très bon marché, une fois de plus !!! Insérer un fil très fin de laiton ou de cuivre tout le long à l’intérieur du canon et le relier à la terre. Du coup, les charges électrostatiques vont à la terre, la poudre est poussée presque doucement jusqu’à l'électrode... et tout se passe quasiment comme on l’attend.

La présence d’humidité dans l’air comprimé est mal comprise de nombreux utilisateurs. En effet, toute installation d’air comprimé comprend un assécheur en sortie de compresseur. Qui dit assécheur… dit absence d’humidité, non ?

Ce n’est pas si simple ! L’assécheur enlève une partie de l’humidité. Mais, en sortie de compresseur, l’air est chaud, puisqu’il vient d’être comprimé. Ensuite, il va se refroidir, tout en restant sous pression… et il conserve toute l’humidité non retenue par l’assécheur.

La pression chute brutalement quand et où l’air comprimé est utilisé. Il se refroidit soudainement et, du fait qu’il est plus froid… il ne peut plus contenir sous forme de vapeur toute l’eau qu’il avait conservée quand il était plus chaud. La vapeur d’eau en excès se transforme en eau liquide et se dépose sur tout ce qui est à sa portée… comme le révélateur sec ! Le révélateur "sec" n’est plus vraiment sec, et le pousser dans des canalisations étroites s’avère impossible.

La solution à un tel problème ? Faire que l’air soit si sec que de l’eau liquide ne puisse apparaître lors de la détente brutale de l’air. Pour notre application, son point de rosée(Note) doit être de -40 °C… presqu'impossible à obtenir en sortie de compresseur avec des assécheurs habituels. D’ailleurs, l’air comprimé est utilisé souvent à plusieurs dizaines de mètres, voire même, plusieurs centaines, de l’assécheur. Le circuit d’air comprimé peut passer par de nombreux endroits plus ou moins froids, notamment en hiver. Ces variations de température peuvent entraîner quelques dépôts d’eau liquide dans des zones en creux… eau qui peut être "reprise" un peu plus tard par le flux d’air comprimé. Bref, on ne maîtrise pas parfaitement le caractère "sec" de l’air comprimé !

Il est donc recommandé d’installer un assécheur, juste en amont du point d’utilisation, garantissant d’obtenir un point de rosée de au moins -20 °C, à défaut de -40 °C. Bien entendu, l’assécheur doit être entretenu conformément aux instructions du fabricant !

La pulvérisation électrostatique du révélateur sec est une technique remarquable :
• Produit utilisé toujours neuf, d’où performances constantes.
• Très faible quantité appliquée, d’où excellente sensibilité et définition stupéfiante des indications.
• Très faible quantité de produit dans l’atmosphère.

Mais il y a au moins un inconvénient : dans le cas où l’on doit pulvériser en électrostatique du révélateur sec ou tout autre produit sur des trous borgnes, ou de nombreuses surfaces en retrait ou concaves, l’utilisateur doit se souvenir que le champ électrique peut être presque nul sur ces zones. Le produit pulvérisé NE PÉNÈTRE PAS dans le trou ou NE VA PAS sur la surface. Dans de telles conditions, la haute tension doit être coupée (habituellement une gâchette est prévue sur le pistolet) ; le produit est appliqué uniquement parce que l’air comprimé le pousse (dès que l’on se trouve en dehors des trous borgnes, des surfaces en retrait ou concaves, on remet la haute tension).

À condition que les utilisateurs comprennent comment l'utiliser de la bonne manière, la pulvérisation électrostatique donne de très bons résultats avec une très basse consommation de produit ; c'est très bon pour l’environnement, du fait que très peu de produit part à l'atmosphère.

Nous espérons que cet article pourra aider des utilisateurs à comprendre l’origine de certaines difficultés lors de la pulvérisation électrostatique.

Note : Le point de rosée est la température à laquelle une quantité donnée d’air humide doit être refroidie, à une pression barométrique constante, pour que la vapeur d’eau se condense en eau. L’eau condensée s’appelle la rosée. Le point de rosée est une température de saturation.

Le point de rosée est en étroite relation avec l’humidité relative de l’air (ou degré d’hygrométrie). Une humidité relative élevée signifie que le point de rosée est proche de la température actuelle de l’air. Une humidité relative de 100 % signifie que le point de rosée est égal à la température actuelle et que l’air est saturé en eau. Lorsque le point de rosée reste à la même température alors que la température de l’air augmente, cela entraîne une baisse de l’humidité relative.

Références

(1) Patrick DUBOSC et Pierre CHEMIN, La meilleure façon d’appliquer les révélateurs secs, DPCNewsletter N°004, Septembre 2008 : sur notre site Internet.

(2) Carl E. BETZ, Principles of penetrants, First edition (1963), Magnaflux Corporation.

(3) Lisa BRASCHE, Rick LOPEZ, David EISENMANN, Allison WRIGHT, et Jason MCREYNOLDS - CASAR (FAA Center for Aviation Systems Reliability), Center for Nondestructive Evaluation, Iowa State University, États-Unis d’Amérique : ASNT - Fall 2008 - Developer studies : disponible en suivant ce lien.

Mis à jour ( Dimanche, 02 Décembre 2012 16:21 )