FR3099579A1

FR3099579A1 - STANDARD PART FOR MAGNETOSCOPY CONTROL

Info

Publication number: FR3099579A1
Application number: FR1908848A
Authority: FR
Inventors: Cyril DOUADY; Bruno BISCATTI
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2021-02-05

Abstract

L’invention concerne une pièce étalon (50) en matériau ferromagnétique pour le contrôle par magnétoscopie d'un arbre de turbomachine. La pièce étalon présentant un alésage intérieur et comprenant des entailles (53,55) matérialisant des défauts de surface prédéfinis sur ladite pièce étalon, caractérisé en ce qu’elle comprend en outre des découpes dans lesquelles sont formées des lumières matérialisant des défauts internes prédéfinis à l'intérieur dudit matériau. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 4A.The invention relates to a standard piece (50) made of a ferromagnetic material for the magnetic particle inspection of a turbine engine shaft. The standard piece having an internal bore and comprising notches (53,55) materializing predefined surface defects on said standard piece, characterized in that it further comprises cutouts in which lumens are formed materializing predefined internal defects to inside said material. Figure to be published with the abstract: Figure 4A.

Description

STANDARD PIECE FOR VCR CONTROL

Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention

La présente invention concerne une pièce étalon tubulaire en matériau ferromagnétique pour le contrôle par magnétoscopie d'une autre pièce tubulaire en matériau ferromagnétique de turbomachine à gaz pour aéronef. Un arbre de turbomachine à contrôler est en particulier concerné. La magnétoscopie (MT) est une technique de contrôle non destructif (CND) permettant de détecter des défauts à la surface d'une pièce en matériau ferromagnétique ou à l'intérieur de ce matériau. Cette technique consiste à pulvériser un produit contenant des particules colorées ou des particules ferromagnétiques enrobées d'un pigment fluorescent sur la surface de la pièce à contrôler, puis à soumettre cette pièce à un champ magnétique tout en observant par endoscopie et sous éclairage en lumière blanche ou lumière ultraviolette la surface traitée avec le produit.The present invention relates to a tubular standard part made of ferromagnetic material for magnetic particle inspection of another tubular part made of ferromagnetic material of a gas turbine engine for an aircraft. A turbomachine shaft to be controlled is particularly concerned. Magnetic particle testing (MT) is a non-destructive testing (NDT) technique used to detect defects on the surface of a part made of ferromagnetic material or inside this material. This technique consists of spraying a product containing colored particles or ferromagnetic particles coated with a fluorescent pigment on the surface of the part to be checked, then subjecting this part to a magnetic field while observing by endoscopy and under white light illumination. or ultraviolet light the surface treated with the product.

Avec des particules ferromagnétiques, lorsque les lignes de courant du champ magnétique rencontrent un défaut de la pièce, elles sont déviées, ce qui créé un champ de fuite à la surface de la pièce attirant les particules ferromagnétiques au droit du défaut, ces particules étant observables sous éclairage ultraviolet du fait de la présence du pigment fluorescent.With ferromagnetic particles, when the magnetic field current lines encounter a defect in the part, they are deflected, which creates a stray field on the surface of the part attracting the ferromagnetic particles to the right of the defect, these particles being observable under ultraviolet light due to the presence of the fluorescent pigment.

Dans la technique actuelle, l'observation sous éclairage ultraviolet de la surface interne d'une pièce tubulaire comme ci-avant définie peut être réalisée au moyen d'une canne engagée dans la pièce et qui porte une source de lumière ultraviolette ainsi qu'un miroir incliné de renvoi d'images vers une caméra CCD. Cette technologie présente des inconvénients. La canne est équipée de matériels relativement complexes et encombrants. Les lampes au néon qui équipent la source de lumière ne permettent pas d'éclairer la pièce de manière homogène. La longueur d'onde émise est difficilement contrôlable. Le miroir renvoie des images de petite taille. La canne est déplacée en translation à l'intérieur de la pièce en même temps que celle-ci est entraînée en rotation autour de son axe, ce qui se traduit par une déformation des images enregistrées par la caméra. II est en outre difficile d'obtenir dans ce cas un recouvrement suffisant des surfaces inspectées et de garantir que la totalité de la surface à explorer a été contrôlée.In the current technique, the observation under ultraviolet light of the internal surface of a tubular part as defined above can be carried out by means of a rod engaged in the part and which carries a source of ultraviolet light as well as a inclined mirror for returning images to a CCD camera. This technology has drawbacks. The rod is equipped with relatively complex and bulky equipment. The neon lamps which equip the light source do not make it possible to illuminate the room in a homogeneous manner. The emitted wavelength is difficult to control. The mirror returns small images. The rod is moved in translation inside the part at the same time as the latter is driven in rotation around its axis, which results in a deformation of the images recorded by the camera. It is furthermore difficult to obtain in this case sufficient coverage of the inspected surfaces and to guarantee that the entire surface to be explored has been inspected.

FR-2946752 a apporté des éléments de réponse en proposant un dispositif de contrôle par magnétoscopie d'une dite pièce tubulaire présentant un axe longitudinal, ce dispositif comprenant un outil de forme allongée inséré à l'intérieur de la pièce et portant des moyens d'endoscopie à éclairage ultraviolet pour l'éclairage de l’intérieur tubulaire de la pièce et l'observation de défauts éventuels de celle-ci, l'outil comprenant une pluralité de repères externes régulièrement répartis sur au moins une partie de sa longueur et définissant des pas réguliers d'avance en translation de l'outil le long de l'axe longitudinal de la pièce.FR-2946752 has provided some answers by proposing a magnetic particle inspection device for a said tubular part having a longitudinal axis, this device comprising an elongated tool inserted inside the part and carrying means for ultraviolet light endoscopy for illuminating the tubular interior of the part and observing any defects therein, the tool comprising a plurality of external markers regularly distributed over at least part of its length and defining regular advance steps in translation of the tool along the longitudinal axis of the part.

Demeurent toutefois des problèmes liés à une vérification incomplète des caractéristiques structurelles de la pièce à contrôler : l’état au cœur du matériau est insuffisamment connu.However, there remain problems related to incomplete verification of the structural characteristics of the part to be inspected: the state at the heart of the material is insufficiently known.

L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à cela.The object of the invention is in particular to provide a simple, efficient and economical solution to this.

Une solution proposée est que la pièce étalon concernée, qui présentera un axe (A) le long duquel s’étendra un alésage intérieur, comprenne :
- non seulement des entailles matérialisant des défauts de surface prédéfinis sur ladite pièce étalon, mais aussi
- des découpes dans lesquelles sont formées des lumières matérialisant des défauts internes prédéfinis à l'intérieur dudit matériau.A proposed solution is that the standard part concerned, which will have an axis (A) along which an internal bore will extend, include:
- not only notches materializing predefined surface defects on said standard part, but also
- Cutouts in which are formed slots materializing predefined internal defects inside said material.

Avec de telles lumières internes, on va pouvoir, sur la pièce étalon :
- matérialiser des défauts internes, donc les rendre détectables,
- en les ayant au préalable calibrés, donc prédéfinis.With such internal lights, we will be able, on the standard part:
- materialize internal faults, thus making them detectable,
- by having calibrated them beforehand, therefore predefined.

A noter que le terme « découpe » est générique : ladite pièce étalon présentant des surfaces respectivement :
- extérieure orientée vers l’environnement extérieur de ladite pièce étalon et - intérieure orientée vers l’alésage intérieur,
il s’agit d’un passage à travers la pièce étalon qui s’étend radialement à l’axe A) entre lesdites surfaces extérieure et intérieure respectivement.Note that the term "cut" is generic: said standard part having surfaces respectively:
- exterior oriented towards the external environment of said standard part and - interior oriented towards the internal bore,
it is a passage through the master piece which extends radially to the axis A) between said outer and inner surfaces respectively.

Pour réunir sur cette seule pièce étalon les détections de validation du dispositif de contrôle par magnétoscopie précité, en évitant ainsi d’avoir à recourir à plusieurs sous-dispositifs, pour certains manuels, pour d’autres à cycle de fonctionnement automatique, il est aussi proposé que les entailles précitées soient formées dans ces surfaces extérieure et intérieure.To bring together on this single standard part the validation detections of the aforementioned magnetic particle inspection device, thus avoiding having to resort to several sub-devices, for some manuals, for others with an automatic operating cycle, it is also proposed that the aforementioned notches be formed in these outer and inner surfaces.

Ainsi, on associera matérialisation/détection des potentiels défauts internes et matérialisation/détection des potentiels défauts de surface (apparente) extérieure et intérieure.Thus, materialization/detection of potential internal defects will be associated with materialization/detection of potential surface defects (apparent) exterior and interior.

Pour fiabiliser/sécuriser la matérialisation/détection des potentiels défauts internes (donc dans le matériau ferromagnétique), il est aussi proposé que les lumières précitées soient situées à différentes distances radiales de l’axe longitudinal précité.To make reliable/secure the materialization/detection of potential internal defects (thus in the ferromagnetic material), it is also proposed that the aforementioned slots be located at different radial distances from the aforementioned longitudinal axis.

Et pour assurer tant une réalisation qu’un repérage par magnétoscopie de ces lumières qui soient respectivement simple et performant en toutes circonstances, il est aussi proposé que lesdites lumières comprennent, au sein donc du matériau ferromagnétique, des trous allongés orientés pour certains parallèlement audit axe longitudinal, pour d’autres suivant des secteurs de circonférence, autour de cet axe.And to ensure both production and identification by magnetic particle inspection of these lights which are respectively simple and efficient in all circumstances, it is also proposed that said lights include, within the ferromagnetic material, elongated holes oriented for some parallel to said axis longitudinal, for others following sectors of circumference, around this axis.

Pour éviter d’avoir à percer la pièce afin de former ces trous, une alternative propose que les lumières comprennent des rainures :
- allongées pour certaines parallèlement audit axe (A), pour d’autres suivant des secteurs de circonférence, et
- débouchant chacune, le long de son allongement, sur la surface extérieure ou sur la surface intérieure.To avoid having to drill the part in order to form these holes, an alternative proposes that the lights include grooves:
- elongated for some parallel to said axis (A), for others following sectors of circumference, and
- each emerging, along its elongation, on the outer surface or on the inner surface.

Les rainures peuvent être réalisées à partir de la surface extérieure ou de la surface intérieure, radialement audit axe (A), sur des épaisseurs différentes les unes des autres.The grooves can be made from the outer surface or from the inner surface, radially to said axis (A), on different thicknesses from each other.

Par groupe, les rainures pourront être réalisées parallèlement entre elles en ne débouchant que sur la surface extérieure ou que sur la surface intérieure.By group, the grooves can be made parallel to each other, opening only on the outer surface or only on the inner surface.

Une découpe rectangulaire déterminée pourra être entourée de quatre groupes (un par côté) de lumières (notamment rainures), de chacun plusieurs rainures plus ou moins profondes (s’il s’agit de rainures) : deux groupes face à face (sur deux côtés opposés) débouchant pour l’un en face extérieure et pour l’autre en surface intérieure.A determined rectangular cutout may be surrounded by four groups (one per side) of openings (in particular grooves), each with several more or less deep grooves (if they are grooves): two groups face to face (on two sides opposite) opening for one on the outer face and for the other on the inner surface.

Ainsi, la référence d’étalonnage sera de très bonne qualité, sans complication notable de la fabrication de la pièce.Thus, the calibration reference will be of very good quality, without significant complication in the manufacture of the part.

Comme déjà noté, la pièce étalon concernée sera favorablement un arbre étalon destiné à servir de référence d’étalonnage desdits dispositifs de contrôle par magnétoscopie des arbres de turbomachines à gaz, en particulier des arbres de turbine basse-pression et de compresseur basse-pression qui doivent être contrôlés :
- après leur fabrication, pour détecter d'éventuels défauts métallurgiques tels que des inclusions ou des criques d'usinage, et
- pendant des opérations de maintenance, pour détecter d'éventuelles criques de fonctionnement.As already noted, the standard part concerned will favorably be a standard shaft intended to serve as a reference for calibrating said magnetic particle inspection devices for gas turbine engine shafts, in particular low-pressure turbine and low-pressure compressor shafts which must be checked:
- after their manufacture, to detect any metallurgical defects such as inclusions or machining cracks, and
- during maintenance operations, to detect any operating cracks.

Afin que ces arbres soient contrôlés par magnétoscopie dans leur intégralité, il est aussi proposé que ledit arbre étalon présente une partie axiale tubulaire pourvue axialement d’un tourillon, desdites entailles et lumières précitées étant formées dans la partie axiale tubulaire et dans le tourillon, y compris dans une dite découpe de celui-ci.So that these shafts are checked by magnetic particle inspection in their entirety, it is also proposed that said standard shaft has a tubular axial part provided axially with a journal, said notches and slots mentioned above being formed in the tubular axial part and in the journal, included in a said cut thereof.

Par ailleurs, pour favoriser ces contrôles par magnétoscopie, il est proposé que la pièce étalon soit recouverte d’un produit contenant des particules ferromagnétiques et un pigment fluorescent.Furthermore, to facilitate these magnetic particle inspections, it is proposed that the standard part be covered with a product containing ferromagnetic particles and a fluorescent pigment.

L'invention pourra être, si nécessaire, encore mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention pourront apparaître à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquelsThe invention may, if necessary, be even better understood and other details, characteristics and advantages of the invention may appear on reading the following description given by way of non-limiting example with reference to the appended drawings in which

Brève description des figuresBrief description of figures

et And

sont des vues schématiques d'un banc de contrôle non destructif par magnétoscopie et représentent deux étapes du procédé de contrôle d’un arbre opérationnel, are schematic views of a non-destructive magnetic particle inspection bench and represent two steps in the process for checking an operational tree,

est une vue schématique partielle en perspective de « l'outil » précité, is a partial schematic perspective view of the aforementioned "tool",

illustre, en partie A, une vue en perspective d’un mode de réalisation de la pièce étalon selon l’invention, en partie B, un détail à l’un quelconque des emplacements pointés figure 4A, en partie C, aussi un détail à l’un des emplacements pointés figure 4A, suivant un autre angle de vue, et, en partie D, encore un détail à l’un des emplacements pointés figure 4A, suivant un autre angle, illustrates, in part A, a perspective view of an embodiment of the standard part according to the invention, in part B, a detail at any of the locations pointed to in FIG. 4A, in part C, also a detail at one of the locations pointed to in Figure 4A, from another angle of view, and, in part D, another detail at one of the locations pointed to in Figure 4A, from another angle,

illustre, en partie A, une vue en perspective d’un mode de réalisation de la pièce étalon selon l’invention, en partie B, un détail à l’emplacement pointé figure 5A, et, en partie C, encore le même détail que Fig. 5A, sous un autre angle, illustrates, in part A, a perspective view of an embodiment of the standard part according to the invention, in part B, a detail at the location pointed to in FIG. 5A, and, in part C, again the same detail as Fig. 5A, from another angle,

illustre, en partie A, une vue en perspective d’un mode de réalisation de la pièce étalon selon l’invention, et, en partie B, un détail aux emplacements pointés figure 6A, illustrates, in part A, a perspective view of an embodiment of the standard part according to the invention, and, in part B, a detail at the locations pointed to in figure 6A,

illustre une variante de réalisation, en coupe, de l’un des emplacements cerclés Fig. 4A, et illustrates a variant embodiment, in section, of one of the locations circled in FIG. 4A, and

illustre la même variante de réalisation, suivant une autre vue. illustrates the same alternative embodiment, according to another view.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

On se réfère d'abord aux figures 1,2 qui présentent un dispositif ou banc 10 de contrôle non destructif (CND) par magnétoscopie d'une pièce tubulaire qui est, dans l'exemple représenté, un arbre 12 de turbomachine à gaz pour aéronef, et en particulier un arbre de turbine basse-pression ou de compresseur basse-pression. L’arbre 12 est allongée, d'axe longitudinal A. Il est en matériau ferromagnétique. Les surfaces cylindriques intérieure et extérieure de l'arbre 12 doivent être contrôlées par magnétoscopie après la fabrication de cet arbre ou au cours d'opérations de maintenance, pour détecter la présence d'éventuels défauts dans le matériau ferromagnétique de l'arbre. Ce contrôle est essentiellement réalisé en deux étapes : une première étape dans laquelle un produit contenant des particules ferromagnétiques enrobées d'un pigment fluorescent est pulvérisé sur la surface interne de l'arbre, et une seconde étape dans laquelle l'arbre est soumis à un champ magnétique et un outil 14 portant des moyens d'endoscopie est engagé à l'intérieur de l'arbre pour l'inspection visuelle sous éclairage ultraviolet de sa surface interne traitée avec le produit précité.We first refer to Figures 1, 2 which show a device or bench 10 for non-destructive testing (NDT) by magnetic particle inspection of a tubular part which is, in the example shown, a shaft 12 of a gas turbine engine for an aircraft. , and in particular a low-pressure turbine or low-pressure compressor shaft. Shaft 12 is elongated, with longitudinal axis A. It is made of ferromagnetic material. The inner and outer cylindrical surfaces of the shaft 12 must be checked by magnetic particle inspection after the manufacture of this shaft or during maintenance operations, to detect the presence of any defects in the ferromagnetic material of the shaft. This control is essentially carried out in two stages: a first stage in which a product containing ferromagnetic particles coated with a fluorescent pigment is sprayed on the internal surface of the shaft, and a second stage in which the shaft is subjected to magnetic field and a tool 14 carrying endoscopic means is engaged inside the shaft for visual inspection under ultraviolet light of its internal surface treated with the aforementioned product.

Le banc de contrôle 10 comprend des moyens 16 de support et de mise en rotation de l'arbre 12 autour de son axe A, un outil 14 de contrôle non destructif par magnétoscopie du type précité, des moyens 18 de support et de guidage en translation de cet outil à l'intérieur de l'arbre 12, et des générateurs 20 de champ magnétique.The control bench 10 comprises means 16 for supporting and rotating the shaft 12 about its axis A, a tool 14 for non-destructive testing by magnetic particle inspection of the aforementioned type, means 18 for supporting and guiding in translation of this tool inside the shaft 12, and the magnetic field generators 20.

Les moyens de support 16, qui reposent sur le sol, permettent de tourner l'arbre 12 en rotation autour de son axe A. Des moyens 18, tels des galets 26, de support de l'outil 14 sont disposés vers les extrémités de l'arbre 12 de façon que l'outil puisse être engagé et guidé dans l'une de ces extrémités, comme cela est visible aux figures 1 et 2. Les générateurs 20 de champ magnétique sont aptes à appliquer un champ magnétique à l'arbre 12 dans une direction longitudinale (flèches 28) et/ou dans une direction transversale (flèches 30). L'outil 14 comprend des moyens d'endoscopie logés à l'intérieur d'un corps cylindrique tubulaire sur la surface extérieure duquel sont formés des repères 32 définissant des pas réguliers d'avance en translation de l'outil le long de l'axe A. Dans l'exemple représenté, ces repères 32 sont formés par des marques annulaires extérieures ou des rainures annulaires extérieures s'étendant autour de l'axe longitudinal de l'outil (figure 1).The support means 16, which rest on the ground, make it possible to turn the shaft 12 in rotation around its axis A. Means 18, such as rollers 26, for supporting the tool 14 are arranged towards the ends of the shaft 12 so that the tool can be engaged and guided in one of these ends, as can be seen in Figures 1 and 2. The magnetic field generators 20 are capable of applying a magnetic field to the shaft 12 in a longitudinal direction (arrows 28) and/or in a transverse direction (arrows 30). The tool 14 comprises endoscopy means housed inside a tubular cylindrical body on the outer surface of which are formed marks 32 defining regular advance steps in translation of the tool along the axis A. In the example shown, these marks 32 are formed by outer annular marks or outer annular grooves extending around the longitudinal axis of the tool (FIG. 1).

Les moyens 18 de support de l'outil 14 sont équipés de moyens d'indexage 34 coopérant avec les repères 32 de l'outil pour contrôler et déterminer la position axiale de l'outil dans l'arbre 12. Les moyens d'endoscopie portés par l'outil 14 comprennent des moyens 36 de transmission d'images et des moyens 38 de guidage de lumière ultraviolette, qui s'étendent axialement dans le corps de l'outil. Les moyens 36 de transmission d'images dépassent axialement de l'extrémité distale du corps de l'outil (figure 3) et comprennent à cette extrémité au moins un prisme 40 de renvoi d'images vers une série de lentilles logées dans le corps de l'outil. Les images sont par exemple captées par une caméra située à l'extrémité proximale de l'outil pour être ensuite visualisées sur un écran de contrôle.The means 18 for supporting the tool 14 are equipped with indexing means 34 cooperating with the marks 32 of the tool to control and determine the axial position of the tool in the shaft 12. The endoscopic means carried by the tool 14 comprise means 36 for transmitting images and means 38 for guiding ultraviolet light, which extend axially in the body of the tool. The means 36 for transmitting images protrude axially from the distal end of the body of the tool (FIG. 3) and comprise at this end at least one prism 40 for returning images to a series of lenses housed in the body of the tool. the tool. The images are for example captured by a camera located at the proximal end of the tool in order to then be viewed on a control screen.

Les moyens 38 de guidage de lumière sont reliés à l'extrémité proximale de l'outil à une source de lumière ultraviolette et dépassent axialement à leur extrémité opposée de l'extrémité distale du corps de l'outil.The light guiding means 38 are connected at the proximal end of the tool to a source of ultraviolet light and protrude axially at their opposite end from the distal end of the body of the tool.

Les moyens d'endoscopie peuvent être à visée distale déviée - l'axe d'observation défini par le prisme des moyens 36 de transmission d'images est orienté sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'outil, et l'axe de visée défini par l'extrémité distale des moyens 38 de guidage de lumière est sensiblement parallèle à cet axe de visée. Les moyens 36, 38 de transmission d'images et de guidage de lumière sont en outre reliés à leurs extrémités proximales à une unité 42 de commande et de traitement de données. L'outil 14 est destiné à être engagé dans l'arbre par une de ses extrémités (figure 1) et à être bloqué dans une position axiale donnée dans l'arbre à l'aide des moyens d'indexage 34. L'outil est maintenu fixement par les moyens de support 18 et l'arbre 12 est tourné autour de son axe A par les moyens de support 16, de façon que la tâche d'éclairage des moyens d'endoscopie de l'outil balaye une surface annulaire intérieure de l'outil. L'outil est ensuite déplacé en translation d'un pas en avant ou en arrière dans l'arbre (flèche 42) puis est à nouveau immobilisé par les moyens d'indexage 34 des moyens de support 18. La rotation de l'arbre 12 entraîne le balayage par la tâche d'éclairage des moyens d'endoscopie d'une nouvelle surface annulaire interne de l'arbre qui recouvre au moins en partie la surface annulaire précédemment inspectée. L'outil 14 est ainsi avancé ou reculé pas à pas à l'intérieur de l'arbre et maintenu fixement après chacun de ces déplacements et pendant la rotation de l'arbre 12.The endoscopy means may have a deviated distal sight - the observation axis defined by the prism of the image transmission means 36 is oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis of the tool, and the sight axis defined by the distal end of the light guide means 38 is substantially parallel to this line of sight. The means 36, 38 for transmitting images and guiding light are also connected at their proximal ends to a unit 42 for control and data processing. The tool 14 is intended to be engaged in the shaft by one of its ends (FIG. 1) and to be locked in a given axial position in the shaft using the indexing means 34. The tool is fixedly held by the support means 18 and the shaft 12 is rotated around its axis A by the support means 16, so that the illumination task of the tool endoscopy means scans an inner annular surface of the tool. The tool is then moved in translation one step forward or backward in the shaft (arrow 42) then is again immobilized by the indexing means 34 of the support means 18. The rotation of the shaft 12 entails the scanning by the illumination task of the endoscopy means of a new internal annular surface of the shaft which at least partially covers the annular surface previously inspected. The tool 14 is thus advanced or retracted step by step inside the shaft and held fixed after each of these movements and during the rotation of the shaft 12.

Pour fiabiliser de tels Contrôles Non Destructifs par magnétoscopie, une vérification régulière des paramètres machine est nécessaire afin de garantir le bon fonctionnement du banc de contrôle.To ensure the reliability of such Non Destructive Testing by magnetic particle inspection, regular verification of the machine parameters is necessary in order to guarantee the proper functioning of the test bench.

Cette vérification en série se fait de façon connue en plusieurs étapes.This serial verification is done in a known manner in several steps.

Dans un premier temps, à l’aide d’une première cale étalon (anneau cylindrique pouvant posséder des usinages de Ø1 à 2mm sous-jacents – c’est-à-dire interne au matériau, par exemple à environ 2mm de la surface et qui simulent des défauts), on conduit une magnétisation circulaire avec une inspection extérieure faite visuellement par l’inspecteur, ainsi qu’une inspection intérieure réalisée à l’aide d’un endoscope ou d’une caméra endoscopique.Initially, using a first gauge block (cylindrical ring which may have underlying machining from Ø1 to 2mm – that is to say internal to the material, for example at around 2mm from the surface and which simulate defects), circular magnetization is carried out with an exterior inspection carried out visually by the inspector, as well as an interior inspection carried out using an endoscope or an endoscopic camera.

Dans un second temps, à l’aide d’une seconde cale étalon (barreau allongé pouvant posséder des usinages sous-jacents comme ci-avant, qui simulent donc des défauts), on conduit une magnétisation longitudinale avec une inspection extérieure faite visuellement par l’inspecteur, ainsi qu’une inspection intérieure réalisée à l’aide d’un endoscope ou d’une caméra endoscopique.In a second step, using a second gauge block (elongated bar which may have underlying machining as above, which therefore simulates defects), longitudinal magnetization is carried out with an external inspection made visually by the inspector, as well as an interior inspection carried out using an endoscope or an endoscopic camera.

Dans un troisième temps, et moins fréquemment, un autre contrôle est conduit, avec une mise en situation d’un arbre étalon qui possède des usinages superficiels intérieur et extérieur, lesquels simulent toujours des défauts de surface. Le contrôle réalisé par l’inspecteur est visuel pour la surface extérieure et s’opère à l’aide d’une caméra endoscopique pour la surface intérieure de l’arbre – le long de son alésage central.Thirdly, and less frequently, another check is carried out, with a simulation of a standard tree which has internal and external surface machining, which always simulates surface defects. The inspection carried out by the inspector is visual for the outer surface and is carried out using an endoscopic camera for the inner surface of the shaft – along its central bore.

Pour sécuriser au mieux les vérifications du dispositif ou banc 10 de contrôle, il est proposé d’utiliser, à la place de l'arbre 12, la pièce étalon 50, sur laquelle on va effectuer périodiquement des contrôles, en cycle automatique, de façon à s’assurer du bon étalonnage des contrôles des arbres « réels » 12 issus des moteurs série.To best secure the verifications of the control device or bench 10, it is proposed to use, instead of the shaft 12, the standard part 50, on which checks will be carried out periodically, in an automatic cycle, so as to to ensure the correct calibration of the checks of the “real” shafts 12 resulting from the series engines.

Comme illustré figures 4 à 8, la pièce étalon 50 est donc tubulaire et en matériau ferromagnétique. Il s’agit d’un équivalent de l’arbre 12. La pièce étalon 50 est donc allongée suivant l’axe longitudinal A, le long duquel s’étend un alésage intérieur 51. Sur ses surfaces respectivement extérieure 57, orientée vers l’environnement extérieur, et intérieure 63, orientée vers l’alésage intérieur, elle comprend des entailles, ou gorges, 53,55 matérialisant des défauts de surface prédéfinis ; voir notamment figures 6A,6B.As illustrated in Figures 4 to 8, the standard part 50 is therefore tubular and made of ferromagnetic material. This is an equivalent of the shaft 12. The standard part 50 is therefore elongated along the longitudinal axis A, along which extends an internal bore 51. On its respectively external surfaces 57, oriented towards the external and internal environment 63, oriented towards the internal bore, it comprises notches, or grooves, 53,55 materializing predefined surface defects; see in particular FIGS. 6A, 6B.

La pièce étalon 50 comprend en outre des découpes 59 dans lesquelles (autour desquelles) sont formées des lumières 61 matérialisant des défauts internes prédéfinis à l'intérieur du matériau de la pièce étalon. Les lumières 61 sont situées à différentes distances radiales de l’axe A, donc à différentes profondeurs radiales dans le matériau de la pièce étalon 50, comme on peut le voir figures 5B-5D. Pour une efficacité de détection et une facilité de réalisation, ces lumières peuvent comprendre chacune un trou allongé orienté, pour certains, parallèlement à l’axe A, pour d’autres suivant des secteurs de circonférence ; voir figure 6. Ainsi, des lumières 61 formant des croix seront alors formées autour des découpes 59 dans lesquelles elles déboucheront.The standard part 50 further comprises cutouts 59 in which (around which) are formed slots 61 materializing predefined internal defects inside the material of the standard part. The slots 61 are located at different radial distances from the axis A, therefore at different radial depths in the material of the standard part 50, as can be seen in FIGS. 5B-5D. For detection efficiency and ease of production, these slots may each comprise an elongated hole oriented, for some, parallel to the axis A, for others along circumferential sectors; see Figure 6. Thus, lights 61 forming crosses will then be formed around the cutouts 59 into which they will open.

Outre une partie essentiellement tubulaire 65, la plus longue axialement, que l’on vient de présenter, la pièce 50 comprend aussi une partie dite tourillon 67, à une extrémité libre. Sur l’arbre opérationnel, cette partie tourillon 67 sert d’interface avec les pièces tournantes à monter autour de cet arbre.In addition to an essentially tubular part 65, the longest axially, which has just been presented, part 50 also includes a so-called journal part 67, at one free end. On the operational shaft, this journal part 67 serves as an interface with the rotating parts to be mounted around this shaft.

D’autres entailles de surface 69 (voir figures 6A,6B) et lumières 71 (voir figures 5B,5C) sont formées dans le tourillon 67. Les lumières 71, réparties à différentes profondeurs radiales, parallèlement à l’axe A, sont formées dans une dite découpe, repérée ici 73, et dans une des faces radiales 75a,75b du tourillon, ici celle 75a orientée vers partie essentiellement tubulaire 65 de l’arbre étalon.Other surface notches 69 (see FIGS. 6A, 6B) and slots 71 (see FIGS. 5B, 5C) are formed in the pin 67. The slots 71, distributed at different radial depths, parallel to the axis A, are formed in a said cutout, marked here 73, and in one of the radial faces 75a, 75b of the journal, here that 75a oriented towards the essentially tubular part 65 of the standard shaft.

Les lumières 71 sont chacune rectilignes et orientées circonférentiellement. Les entailles de surface 69 sont comme celles 53 (traits en creux, circonférentiels de quelques centièmes de mm de profondeur et quelques cm de long). Les entailles de surface 69 peuvent être formées dans les surfaces circonférentielles respectivement radialement extérieure et intérieure 77a,77b d’un rebord axial du tourillon 67. Les figures 6A-6B montrent des emplacements sur la partie essentiellement tubulaire 65 et le tourillon 67 où des entailles de surface peuvent être présentes.The slots 71 are each rectilinear and circumferentially oriented. The surface notches 69 are like those 53 (indented, circumferential lines a few hundredths of a mm deep and a few cm long). Surface notches 69 may be formed in the respectively radially outer and inner circumferential surfaces 77a, 77b of an axial flange of journal 67. Figures 6A-6B show locations on substantially tubular portion 65 and journal 67 where notches surface may be present.

Pour favoriser le repérage par magnétoscopie, la pièce étalon 50 sera favorablement recouverte d’un produit contenant des particules ferromagnétiques et un pigment fluorescent.To facilitate identification by magnetoscopy, the standard part 50 will be favorably covered with a product containing ferromagnetic particles and a fluorescent pigment.

La variante de réalisation des figures 7 et 8 est différente de la réalisation précédente des figures 4B-4D en ce que les lumières 61 comprennent maintenant des rainures 650 :
- allongées pour certaines parallèlement audit axe A, pour d’autres suivant des secteurs de circonférence, et
- débouchant chacune, le long de son allongement, sur la surface extérieure 57 ou sur la surface intérieure 63.The alternative embodiment of Figures 7 and 8 is different from the previous embodiment of Figures 4B-4D in that the slots 61 now include grooves 650:
- elongated for some parallel to said axis A, for others following sectors of circumference, and
- each opening, along its elongation, on the outer surface 57 or on the inner surface 63.

Les rainures peuvent se présenter par groupes : deux paires de groupes de rainures avec, dans chaque paire, deux groupes de rainures se faisant face d’un groupe à l’autre, sur deux côtés opposés d’une lumière 61 rectangulaire.The grooves can come in groups: two pairs of groups of grooves with, in each pair, two groups of grooves facing each other from one group to the other, on two opposite sides of a rectangular slot 61.

Dans chaque paire de groupes se faisant face, les rainures 650 débouchent, le long de leurs allongements (tels L1 et L2 figure 8), sur la surface extérieure 57 pour l’un des groupes et sur la surface intérieure 63 pour l’autre groupe.In each pair of groups facing each other, the grooves 650 open out, along their elongations (such as L1 and L2 in FIG. 8), on the outer surface 57 for one of the groups and on the inner surface 63 for the other group. .

Par groupe, les rainures pourront être réalisées parallèlement entre elles, être rectilignes, et ne déboucher donc que sur la surface extérieure ou que sur la surface intérieure.By group, the grooves can be made parallel to each other, be straight, and therefore only open onto the outer surface or only onto the inner surface.

Dans un groupe, les rainures 650 sont successivement et progressivement de plus en plus profondes de la première à la dernière rainure du groupe.In a group, the grooves 650 are successively and progressively deeper from the first to the last groove of the group.

Ainsi, les rainures 650 pourront être réalisées à partir de la surface extérieure ou de la surface intérieure, radialement audit axe A, sur des épaisseurs différentes les unes des autres.Thus, the grooves 650 can be made from the outer surface or from the inner surface, radially to said axis A, on different thicknesses from each other.

Dans la version à trous allongés 65 (figures 4B-4D) c’est la position radiale (de creusement) des trous qui variait successivement et progressivement du premier au dernier trou du groupe.In the version with elongated holes 65 (FIGS. 4B-4D) it is the radial position (of digging) of the holes which varied successively and progressively from the first to the last hole of the group.

Claims

Tubular standard part (50) made of ferromagnetic material for magnetic particle inspection of a tubular part (12) made of ferromagnetic material of a gas turbine engine for an aircraft, the standard part having an axis (A) along which an internal bore extends (51) and comprising notches (53,55,69) materializing predefined surface defects on said master piece, characterized in that it further comprises cutouts (59,73) in which slots (61 ,71) materializing predefined internal defects inside said material.

Part (12) standard according to claim 1, having surfaces respectively outer, oriented towards the external environment of said standard part, and inner, oriented towards the internal bore (51), the notches (53,55,69) being formed in the outer and inner surfaces (57,63; 77a,77b).

Part (12) standard according to one of the preceding claims, in which the slots (61,71) are located at different radial distances from said axis (A).

Standard part (12) according to one of the preceding claims, in which, the part having respectively outer surfaces oriented towards the external environment of the said standard part and inner surfaces oriented towards the inner bore (51), the openings (61, 71 ) include grooves (650):
- elongated for some parallel to said axis (A), for others following sectors of circumference, and
- each emerging, along its elongation, on the outer surface or on the inner surface.

Part (12) standard according to one of the preceding claims, in which the openings (61,71) comprise elongated holes (65) oriented for some parallel to said axis (A), for others along circumferential sectors.

Master part (12) according to one of the preceding claims, in which the master part (50) is a master shaft.

Standard piece (12) according to Claim 6, in which the standard shaft has a tubular axial part (65) provided axially with a pin (67), said notches (53,55,69) and slots (61,71) being formed in the tubular axial part and in the journal, including in a said cutout (71) thereof.

Standard part according to one of the preceding claims, in which the standard part (50) is covered with a product containing ferromagnetic particles and a fluorescent pigment.