Introduction : sous le revêtement « invisible » — la capacité de « voir à travers » des NDT
Sous le revêtement : corrosion/décollement/stratification/microperforations/épaisseur de film insuffisante
—— tout est « invisible » —— en s’appuyant sur l’inspection visuelle —— on ne peut détecter qu’après l’apparition de dommages visibles (bulles/rouille/écaillage) sur l’aspect du revêtement
—— à ce moment, la corrosion du substrat a pu pénétrer de plus de plusieurs millimètres
—— le coût de réparation est >10 fois celui d’une intervention précoce. Le contrôle non destructif des revêtements (NDT/Non-Destructive Testing) —— (1) l’ultrason « écoute » l’écho à l’intérieur du revêtement —— mesure l’épaisseur du film et détecte le décollement ; (2) la thermographie infrarouge « voit » les différences de température du revêtement —— la résistance thermique anormale des zones décollées —— les « points chauds/froids » sur la carte thermique ; (3) les courants de Foucault pulsés par « induction électromagnétique » détectent la corrosion/l’aminciissement de l’acier de base sous le revêtement (sans contact —— sans endommager le revêtement) ; (4) la speckle par cisaillement laser avec « franges d’interférence » identifie les anomalies de déformation infimes (<0,1 μm) des zones décollées. Le NDT n'est pas un « outil de contrôle qualité » mais un « radar d’alerte de la surveillance de santé structurelle (SHM) »
.
I. Comparaison des quatre grandes techniques de CND
| Technique | Principe | Résolution de détection | Vitesse (m²/min) | Coût (dix mille RMB) | Application |
|---|---|---|---|---|---|
| Ultrasons UT | Piezoelectrique/5-20MHz——réflexion des ondes acoustiques à l’interface revêtement/substrat——mesure de l’épaisseur du film + décollement | >0,1 mm (décollement)/±1 μm (épaisseur du film) | 0,1-1 (manuel/point par point) | 5-30 | Épaisseur du film/décollement/délaminage (point par point——raffiné) |
| Thermographie infrarouge IRT | Excitation thermique——champ de température à la surface du revêtement——zone décollée « résistance thermique » anormale→différence de température >0,1 °C | >5 mm (surface décollée) | >100 (grande surface/balayage rapide) | 20-80 | Décollement en grande surface——réservoir/tuyauterie/pont (recensement rapide) |
| Courant de Foucault Impulsionnel PEC | Champ magnétique impulsionnel——amortissement du courant de Foucault dans l’acier de substrat——corrosion sous revêtement→amortissement accéléré | >0,5 mm (amincissement par corrosion) | 0,5-2 | 15-50 | Corrosion de l’acier sous revêtement (sans contact/sans destruction du revêtement) |
| Shearographie laser | Interférométrie laser——chargement sous vide/thermique——petite déformation de la couche décollée (<0,1 μm)——anomalie de franges d'interférence | >0,05 μm (déplacement) | 1-5 | 50-150 | Aéronautique——décollement de la peau (très haute précision——coûteux) |
FAQ
Q1 : Pourquoi l’ultrason UT peut-il « entendre » le décollement du revêtement — quelle est la différence acoustique entre la zone décollée et la zone intacte ?
Ultrason (5-20 MHz) — (1) à l’interface revêtement intact/acier
— l’onde acoustique passe du revêtement à l’acier la majeure partie de l’onde acoustique traverse l’interface — entre dans l’acier — faible amplitude d’écho
(différence d’impédance acoustique revêtement/acier — Z époxy≈3 Mrayl — Z acier≈45 Mrayl — ΔZ élevé — réflexion forte) ; (2) dans la zone décollée (interstice d’air / 0,1-10 μm)
— l’onde acoustique passe du revêtement à l’air l’impédance acoustique de l’air≈0 « désaccord extrême » l’onde acoustique est presque 100 % réfléchie
— l’amplitude d’écho est >10-100 fois supérieure à celle de l’interface intacte
— le capteur ultrasonore reçoit un « écho anormalement élevé » et le diagnostique comme un décollement. L’« A-scan » ultrasonore amplitude d’écho – temps — la valeur d’écho dans la zone décollée est > 2 fois celle de la zone intacte — c’est le signal de décollement.
Q2 : Imagerie thermique infrarouge — pourquoi la température des zones de décollement est-elle « anormale » ?
La couche de décollement (interstice d’air)La conductivité thermique de l’air (0,026 W/m·K) est bien inférieure à celle du revêtement (0,2-0,5) et de l’acier (50)
——La zone de décollement est une « couche de résistance thermique » (1) Excitation thermique (lampe flash / air chaud — chauffage instantané de la surface) — la chaleur se propage de la surface vers le substrat — l’interstice d’air de la zone de décollemententrave la conduction thermique — la chaleur « s’accumule » à la surface — la température de surface est supérieure de >0,1-1 °C à celle des zones intactes (« point chaud » sur la thermographie)
; (2) Refroidissement — zone de décollement — interstice d’air — la chaleur est difficile à dissiper — refroidissement lenttempérature supérieure de >0,1-1 °C à celle des zones intactes
. L’imagerie thermique infrarougecapture un écart de température >0,05 °C — la zone de décollement apparaît sur la thermographie comme un « point chaud » (après chauffage) ou un « point chaud » (après refroidissement).
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Résumé
Les quatre technologies principales de CND des revêtements — ultrasons (mesure d’épaisseur + décollement — point par point / haute précision), thermographie infrarouge (décollement de grande surface — inspection rapide / 100 m²/min), courants de Foucault pulsés (corrosion de l’acier sous revêtement — sans contact) et speckle shearographie laser (aéronautique — précision extrême / < 0,05 μm). Kexin New Materials fournit à ses clients des solutions de inspection CND des revêtements ainsi que le support de recommandation d'équipements.