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Inspection des pièces forgées aéronautiques

Contexte industriel

Les disques de turbine de moteurs d’avion sont les composants les plus sollicités du système. Situés au cœur du moteur, ils maintiennent les aubes en place. Généralement fabriqués par forgeage, ces disques présentent souvent une soudure par diffusion afin d’améliorer leur intégrité structurelle.

Le temps d’inspection CND (contrôle non destructif) constitue une contrainte majeure dans la fabrication aéronautique, où des défauts de l’ordre du sub-millimètre dans des composants en titane peuvent entraîner une défaillance catastrophique du moteur. Les méthodes traditionnelles de contrôle par ultrason et les procédés séquentiels par sondes multiéléments nécessitent de multiples passages, un repositionnement manuel des sondes et une interprétation experte de l’opérateur. Cela se traduit par des cycles d’inspection prolongés et un risque d’erreurs sur des pièces aux géométries complexes. Des solutions avancées sont nécessaires pour améliorer la rapidité, la couverture et la fiabilité, tout en réduisant la dépendance à l’expertise humaine.

La technologie multiéléments FAAST d’Ekoscan exploite une sonde matricielle 2D avec des capacités multi-focales et multi-angulaires en prise unique, permettant de détecter des petits trous de fond plat et des défauts de liaison par diffusion plus efficacement que les méthodes par ultrasons conventionnelles ou multiéléments traditionnelles. La solution complète inclut les sondes, l’électronique FAAST, ainsi que les logiciels d’acquisition et d’analyse spécialement conçus pour l’inspection des lingots de titane, des disques en titane et des composants en alliage de nickel. L’algorithme breveté du système (FAAST) permet un déclenchement simultané multi-angulaire, rendant possible la détection de défauts aussi petits que 0,4 mm de diamètre, situés entre 1,5 mm et 140 mm de profondeur dans les disques de turbine. Le logiciel d’analyse intégré superpose les tranches C-scan aux références CAO afin de fournir une évaluation précise de la profondeur et de la taille des défauts.

Fiabilité et résolution

Le système FAAST a démontré sa capacité à détecter des trous de fond plat de seulement 0,4 mm lors des essais d’inspection de disques. Ce niveau de sensibilité garantit la conformité aux exigences les plus strictes de l’aéronautique en matière de dimensionnement des défauts. La capture simultanée de données multi-angulaires et multi-profondeurs améliore significativement la fiabilité de la caractérisation des défauts par rapport aux méthodes conventionnelles.

Productivité

L’acquisition multi-focale et multi-angulaire en prise unique du système FAAST élimine la nécessité de scans séquentiels multiples par phased-array. Cette approche de capture parallèle des données réduit les cycles d’inspection d’un facteur estimé de 2 à 8 par rapport aux méthodes séquentielles classiques, même selon des estimations conservatrices. Le résultat est une productivité nettement accrue avec un débit de pièces plus élevé, tout en maintenant la fiabilité de détection et la précision de dimensionnement.

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