Sur un brut de fonderie, la question est de savoir s’il y a assez de surépaisseur pour atteindre la cote finale. Le découvrir une fois l’usinage engagé, c’est avoir déjà dépensé des heures machine sur une pièce à rebuter.
- ✓ Vérification de la surépaisseur avant la mise en machine
- ✓ Forte pénétration pour la fonte et les matériaux très atténuants
- ✓ Velocity Mode comme test indirect de nodularité
- ✓ Gain élevé sur surfaces brutes de fonderie
- ✓ A-Scan pour distinguer l’écho de fond d’une porosité
- ✓ Aucune découpe : la pièce reste usinable
Une pièce moulée arrive avec des formes qui suivent le modèle, non le dessin fini : la paroi brute doit contenir la cote du projet plus la surépaisseur à enlever. Si la coulée a subi un déplacement des noyaux ou un retrait imprévu, cette marge peut manquer en un point précis, et la pièce ne se révèle inutilisable que lorsque l’outil arrive dans cette zone.
Mesurer l’épaisseur du brut avant l’usinage supprime ce risque. Le problème est que la fonte et beaucoup d’alliages de fonderie sont des matériaux difficiles pour l’ultrason : ils atténuent plus que l’acier laminé, ils ont un grain grossier qui disperse le faisceau et des surfaces brutes qui dégradent le couplage. Il faut une énergie d’émission élevée, un gain réglable et l’A-Scan pour comprendre ce que l’on regarde.
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Il existe ensuite un usage particulier de la méthode qui concerne la fonte à graphite sphéroïdal : la vitesse du son dans la fonte change avec le degré de nodularité du graphite. En mesurant la vitesse sur une pièce d’épaisseur connue, on obtient un indicateur indirect de la nodularité, utilisé en fonderie comme contrôle rapide de process.
Pourquoi la fonte est un matériau difficile
| Facteur | Effet sur la mesure |
|---|---|
| Grain grossier | Disperse le faisceau et génère du bruit de fond |
| Atténuation élevée | L’écho de fond revient faible : il faut plus d’énergie |
| Vitesse variable | Elle change avec le degré de nodularité : valeurs de tableau peu fiables |
| Surface brute | Couplage difficile : il faut plus de couplant et de gain |
| Porosités et cavités | Elles peuvent générer des échos intermédiaires confondus avec le fond |
Le Velocity Mode comme test de nodularité
Dans la fonte, le graphite peut se présenter sous forme lamellaire ou sphéroïdale, et la forme change les propriétés élastiques du matériau.
- La vitesse du son augmente avec le degré de nodularité
- Le Velocity Mode l’obtient en mesurant une pièce d’épaisseur connue
- La valeur obtenue se compare à celle d’échantillons de référence
- C’est un contrôle rapide et non destructif, utile en bord de ligne
- Cela reste un indicateur indirect : il ne remplace pas l’examen métallographique
Il doit être utilisé comme indicateur de process, non comme certification de la structure du matériau.
Instruments recommandés
| Instrument | Pourquoi dans cette application |
|---|---|
| Dakota PMX4-DL | Forte pénétration : fonte, pièces moulées et alliages très atténuants |
| Dakota ZX6-DL | Velocity Mode pour le test de nodularité, avec data logger |
| Dakota CMX2-DL | Gain sur 110 dB et A-Scan : surfaces brutes de fonderie |
| Dakota FX81-DL | Recherche de cavités et porosités internes, en laboratoire |
Questions fréquentes
Oui, avec les précautions voulues. La fonte atténue l’ultrason plus que l’acier et possède un grain grossier qui disperse le faisceau : il faut donc un instrument à forte pénétration doté d’un gain élevé. De plus, la vitesse du son varie avec le degré de nodularité et doit être obtenue sur le matériau, non prise dans un tableau.
Non, c’est un indicateur indirect. La vitesse du son dans la fonte augmente avec le degré de nodularité : en comparant la valeur mesurée à celle d’échantillons de référence, on obtient un contrôle de process rapide et non destructif. La caractérisation formelle de la structure reste du ressort de l’examen métallographique.
Un épaisseurmètre peut donner des lectures anormales en présence de cavités, car la porosité génère des échos intermédiaires avant le fond : avec l’A-Scan, l’opérateur s’en aperçoit. Mais ce n’est pas un contrôle de défauts : pour la recherche systématique de cavités, il faut un détecteur de défauts avec une procédure dédiée.
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