Dans la fonte, le faisceau n’est pas arrêté par un obstacle : il est diffusé par la structure même du matériau. Le signal qui revient est faible, et il faut le rendre lisible avec une fréquence et une énergie adaptées.
- ✓ Fréquence basse pour traverser des structures à gros grain
- ✓ Instruments à forte pénétration pour les cas les plus difficiles
- ✓ A-Scan pour distinguer l’écho de fond du bruit
- ✓ Vitesse acoustique déterminée sur un échantillon de la même coulée
Les fontes et certains alliages de fonderie comptent parmi les matériaux les plus exigeants pour la mesure d’épaisseur par ultrasons. La raison ne tient ni à la dureté ni à l’épaisseur, mais à la structure interne : dans une fonte à graphite lamellaire, les inclusions de graphite et les grains cristallins ont des dimensions comparables à la longueur d’onde de l’impulsion. Chaque discontinuité interne réfléchit et dévie une partie de l’énergie dans des directions aléatoires, et l’onde qui progresse s’appauvrit progressivement le long du parcours.
Le résultat est double et doit être bien compris. D’un côté l’écho de fond revient avec une amplitude très réduite, car une grande partie de l’énergie n’a jamais atteint la paroi opposée. De l’autre, les réflexions parasites engendrées le long du chemin parviennent au récepteur comme un bruit diffus, dans lequel l’écho utile peut se confondre. Un instrument qui se borne à afficher un nombre peut dans ces cas accrocher un écho qui ne correspond pas au fond, en restituant une valeur stable mais fausse.
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La réponse instrumentale suit deux directions convergentes. La première consiste à abaisser la fréquence : une longueur d’onde supérieure à la dimension des grains réduit la diffusion et permet au faisceau de traverser le matériau, au prix d’une résolution moindre. La seconde consiste à augmenter l’énergie de l’impulsion émise, de sorte qu’une petite fraction de l’énergie initiale suffise encore à produire un écho reconnaissable. Les instruments dits à forte pénétration naissent de ce compromis.
Comment aborder un matériau atténuant
| Aspect | Disposition à prendre |
|---|---|
| Fréquence de la sonde | Valeurs basses, pour réduire la diffusion sur les grains du matériau |
| Énergie de transmission | Instruments à forte pénétration, conçus pour les matériaux atténuants |
| Contrôle du signal | A-Scan pour vérifier que l’écho accroché est bien celui du fond |
| Vitesse acoustique | Déterminée sur un échantillon du même matériau, non d’après une table générique |
| Vérification préalable | Essai sur une pièce réelle avant de définir la méthode de contrôle |
La vitesse acoustique n’est pas une donnée de table
Un épaisseurmètre ne mesure pas une épaisseur : il mesure un temps de vol et le convertit en utilisant la vitesse de propagation réglée. Dans les fontes, cette vitesse n’est pas une valeur unique, car elle dépend de la forme du graphite, de la teneur des éléments et des conditions de solidification : deux pièces nominalement de la même qualité peuvent se comporter différemment.
C’est pourquoi l’étalonnage doit être effectué sur un échantillon du même matériau d’épaisseur connue, vérifiée mécaniquement. Les instruments Dakota permettent un réglage à un ou deux points ; les cales d’étalonnage restent la référence pour le contrôle périodique de la chaîne de mesure.
Produits conseillés
| Produit | Pourquoi c’est pertinent |
|---|---|
| Dakota PMX4-DL | Appareil à forte pénétration, conçu pour les matériaux fortement atténuants |
| Dakota CMX3-DL | A-Scan pour évaluer la forme de l’écho quand le signal est faible |
| Traducteurs pour épaisseurmètres de corrosion | Gamme qui comprend des fréquences basses adaptées aux fontes |
| Cales d’étalonnage | Références sûres pour le réglage et la vérification périodique |
Questions fréquentes
Parce que la structure du matériau diffuse l’impulsion tout au long du parcours : l’écho de fond revient trop faible pour être reconnu. Il faut une fréquence plus basse et une énergie de transmission plus élevée.
Ce n’est pas conseillé. Dans les fontes, la vitesse de propagation varie avec la forme du graphite et avec les conditions de solidification : elle doit être déterminée sur un échantillon du même matériau d’épaisseur connue.
À voir le signal au lieu du seul nombre. Avec l’A-Scan on distingue l’écho de fond des réflexions parasites et on reconnaît une lecture non fiable, qui apparaîtrait autrement comme une valeur quelconque.
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