Blog

Aug 01, 2023

Stratégies de test par courants de Foucault pour les tubes en cuivre

Les capteurs stationnaires (type à bobine traversante, à gauche) et les capteurs à balayage (type rotatif, ci-dessus) diffèrent par leurs modes de fonctionnement et les défauts qu'ils détectent. Les capteurs à bobine traversante sont bien adaptés à la recherche de petits

Les capteurs stationnaires (type à bobine traversante, à gauche) et les capteurs à balayage (type rotatif, ci-dessus) diffèrent par leurs modes de fonctionnement et les défauts qu'ils détectent. Les capteurs à bobine traversante sont bien adaptés à la recherche de défauts petits et profonds ; les capteurs rotatifs sont conçus pour détecter des défauts longs et peu profonds.

Les tubes non ferreux sont fabriqués pour diverses applications et doivent donc répondre aux normes ou exigences appropriées. Certaines de ces exigences concernent les tests d'étanchéité et d'autres la vérification de la qualité. Les tests par courants de Foucault, une technique de contrôle non destructif, conviennent à de telles applications.

Les tests sur les tubes en cuivre sont particulièrement importants car la plupart d'entre eux sont utilisés pour des applications de climatisation et de réfrigération (ACR), des échangeurs de chaleur, etc. Par exemple, un trou dans un tube ACR crée plusieurs problèmes : perte de réfrigérant, perte d’efficacité du système et casse-tête de dépannage.

Les normes de fabrication stipulent des exigences minimales, dont beaucoup peuvent être satisfaites à l'aide d'un appareil à courants de Foucault doté d'une bobine de type traversant. Certains fabricants doivent cependant aller au-delà des normes publiées. À mesure que les coûts des matières premières augmentent, les fabricants diminuent les épaisseurs de paroi pour réduire les coûts, et doivent donc appliquer des exigences de test de plus en plus strictes. Ils utilisent souvent des sondes à balayage rotatives, qui offrent une résolution des défauts plus élevée que les bobines de type traversant.

Les méthodes de fabrication de tubes en cuivre les plus courantes sont l'extrusion, le laminage croisé à partir de tiges et la coulée creuse continue. Les tubes sont ensuite traités par laminage à froid, laminage planétaire et étirage. L'étape permettant d'obtenir la taille finale implique généralement un processus de dessin. Le produit final est fourni soit coupé à longueur, soit enroulé.

D'autre part, la production de tubes de cuivre soudés est en augmentation car les producteurs de tubes peuvent former diverses structures de surface dans la bande plate avant de la transformer en tube.

Que le tube soit sans soudure ou soudé, deux méthodes de test couramment utilisées sont la sonde à balayage traversant et la sonde à balayage rotative. Ces deux méthodes diffèrent par leur fonctionnement et les défauts qu’elles détectent.

Bobine traversante. Une configuration à bobine traversante est une bobine d'induction stationnaire à travers laquelle le tube se déplace (voirFigure 1 ). Il s’agit de la méthode de test par courants de Foucault la plus fréquemment utilisée. Il convient aux diamètres de produits de 0,3 mm à 240 mm (0,12 pouces à 9,47 pouces).

Sonde de balayage rotative. Une sonde de balayage rotative est un dispositif doté de deux ou quatre sondes montées sur une tête de balayage rotative ; le tube traverse l'anneau. Les sondes de balayage suivent un motif hélicoïdal autour du tube (voirFigure 2 ). Ces unités sont sensibles aux défauts longs et peu profonds.

Entraînées par des moteurs pouvant atteindre 18 000 tours par minute, les sondes rotatives conviennent à la détection de défauts aussi peu profonds que 30 µm sur des tubes se déplaçant à la vitesse du broyeur à tubes. Les capacités de numérisation typiques sont :

Le jeu entre les têtes de test et le tube testé varie de quelques dixièmes de millimètre à environ 2 mm. Pour des raisons physiques, l'augmentation de la sensibilité de détection des défauts consiste à utiliser des sondes rotatives plus petites et à réduire l'entrefer entre la sonde et la surface du matériau. De légères variations de l'entrefer peuvent être traitées électroniquement grâce à un circuit de compensation automatique qui maintient une sensibilité de test constante.

Figure 1Un tube défectueux passe à travers un capteur à bobine traversante

Les unités de détection captent deux types d'informations : le signal de test et le bruit de fond (généré par les vibrations provoquées par l'équipement de fabrication des tubes). Un résultat de test valide dépend d'un signal de test puissant, qui n'est pas noyé par le bruit de fond. La différence entre ces deux types d’informations s’exprime sous la forme du rapport signal sur bruit. L’emplacement idéal pour un capteur à courants de Foucault est celui où le bruit est minime à modéré.

Les producteurs de tubes peuvent tester le matériau à n’importe quelle étape, du matériau initial au produit fini. Tester le matériau parent réduit les coûts : cela évite le traitement du matériau défectueux. De plus, des tests effectués au cours de cette phase peuvent être nécessaires pour répondre aux exigences de production contrôlée selon la norme ISO 9000. En revanche, les tests sur le produit fini sont généralement obligatoires pour les tubes en cuivre (voir