FR3097315A1 - Procédé de contrôle non destructif d’un assemblage collé - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de contrôle non destructif d’un assemblage, ledit assemblage comprenant une première pièce (10) et une deuxième pièce (20) assemblées au moyen d’un joint de colle (40), et au moins une charge (30) agencée dans ledit joint de colle et déformée mécaniquement par une mise sous pression et une polymérisation dudit joint de colle, la polymérisation dudit joint de colle permettant de fixer la déformation de ladite au moins une charge, ledit procédé comprenant les étapes consistant en : une mesure d’un paramètre lié à une déformation mécanique de ladite au moins une charge, et une comparaison de ladite mesure avec une table de référence prédéterminée. Figure pour l’abrégé : Figure 2b
Description
L’invention concerne un procédé de contrôle non destructif d’un assemblage collé. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de contrôle non destructif de l’épaisseur d’un joint de colle entre une première pièce et une deuxième pièce d’un assemblage.
L’invention concerne également un assemblage composé d’une première pièce et d’une deuxième pièce assemblées au moyen d’un joint de colle, et d’au moins une charge déformée mécaniquement par une mise sous pression et une polymérisation dudit joint de colle et agencée dans ledit joint de colle.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel assemblage.
De façon connue, une aube d’une soufflante d’une turbomachine d’un aéronef est réalisée en matériau composite, par exemple en matériau composite à matrice organique.
Les matériaux composites offrent de nombreux avantages par rapport aux matériaux métalliques utilisés de manière conventionnelle dans le domaine de l’aéronautique. En particulier, ces matériaux composites ont un grand rapport raideur/masse, une bonne résistance à la fatigue et à la corrosion, et une bonne adaptabilité de leurs propriétés mécaniques aux sollicitations spécifiques qu'ils rencontrent au cours de leur utilisation.
L’utilisation de matériaux composites permet donc un allégement conséquent des structures d’un aéronef. A titre d'exemple, dans l'aviation civile, l'usage des matériaux composites permet une réduction de la masse des pièces de 20 % pour une raideur structurale égale, voire même supérieure. Cela induit une économie estimée à 6 % sur la masse totale de l'avion, équivalente à de fortes économies de carburant.
Cependant, les matériaux composites, par leurs caractéristiques intrinsèques, supportent difficilement le boulonnage ou le rivetage et ne peuvent pas être soudés. Ils nécessitent donc d’être collés pour être assemblés.
Afin de protéger une telle aube de soufflante, une protection métallique est fixée, par collage, sur le bord d’attaque de l’aube, au moyen d’une colle en époxy. Par exemple, les figures 1a et 1b représentent un assemblage composé d’une aube 1 de soufflante comprenant un bord d’attaque, d’une protection métallique 3 et d’un joint de colle 4 permettant de fixer ladite protection métallique 3 au bord d’attaque de l’aube 1.
L’épaisseur de ce joint de colle est un des paramètres qui conditionne la résistance de l’assemblage. En effet, il existe un domaine borné pour l’épaisseur du joint de colle en dehors duquel la tenue mécanique de l’assemblage se dégrade. L’épaisseur du joint de colle est ainsi un des paramètres qui permet de garantir la qualité et la fiabilité de l’assemblage.
Afin de vérifier l’épaisseur de ce joint de colle, il existe des procédés de contrôle destructif d’un tel assemblage. Un tel procédé peut consister en la découpe d’une aube de soufflante et de sa protection métallique à différentes hauteurs du bord d’attaque de l’aube, de manière à mesurer visuellement l’épaisseur du joint de colle au niveau de chaque découpe.
Toutefois, un tel contrôle de l’assemblage est un contrôle destructif, et présente donc l’inconvénient de devoir sacrifier un assemblage. De ce fait, un tel contrôle est généralement effectué aléatoirement, et tous les assemblages ne peuvent être contrôlés, puisque chaque assemblage contrôlé est sacrifié.
Il existe également des procédés de contrôle non destructif d’un tel assemblage, par exemple un procédé de contrôle par ultrasons ou un procédé de contrôle par tomographie.
Le procédé de contrôle par ultrasons se base sur la différence d’impédances entre deux matériaux. Par exemple, la demande FR 3 057 957 publiée au nom du déposant concerne un procédé de contrôle non destructif par ultrasons d’un assemblage collé. Cet assemblage collé comporte une première couche constituée d’un premier matériau composite et d’une deuxième couche constituée d’un deuxième matériau, lesdites première et deuxième couches étant assemblées entre elles par un joint de colle. Ce procédé comprend une étape de mesure d’une épaisseur d’un joint de colle de l’assemblage collé au moyen d’un transducteur ultrasonore disposé sur l’assemblage collé dans une position déterminée et une étape de mesure, au moyen d’ondes de Lamb à vitesse de groupe nulle, du niveau d’adhésion des pièces de l’assemblage collé au moyen du même transducteur ultrasonore maintenu dans ladite position déterminée.
Toutefois, les matériaux composites, notamment à matrice organique, et les colles en époxy possèdent des impédances similaires, de sorte que l’interface entre ces deux matériaux est difficilement détectable au moyen d’un contrôle par ultrasons.
Le procédé de contrôle par tomographie n’est quant à lui pas réalisable dans un délai compatible avec un rythme de production industrielle, notamment à cause de la résolution nécessaire à ce contrôle.
Il existe donc un besoin d’un procédé de contrôle de l’épaisseur d’un joint de colle en époxy entre une aube de soufflante en matériau composite et une protection métallique collée sur le bord d’attaque de l’aube qui soit non destructif et qui soit réalisable dans un délai compatible avec un rythme de production industrielle.
La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ces problèmes, permettant d'éviter les inconvénients de la technique connue.
La présente invention a pour objectif de proposer un procédé permettant de contrôler l’épaisseur de la colle, par exemple en époxy, entre une première pièce, telle qu’une aube de soufflante en matériau composite, et une deuxième pièce, telle qu’une protection métallique collée sur le bord d’attaque de l’aube, de façon non destructive et compatible avec un rythme de production industrielle.
A cet effet, l’invention concerne un procédé de contrôle non destructif d’un assemblage, ledit assemblage comprenant une première pièce et une deuxième pièce assemblées au moyen d’un joint de colle, et au moins une charge agencée dans ledit joint de colle et déformée mécaniquement par une mise sous pression et une polymérisation dudit joint de colle, la polymérisation dudit joint de colle permettant de fixer la déformation de ladite au moins une charge, ledit procédé comprenant les étapes consistant en :
- une mesure d’un paramètre lié à une déformation mécanique de ladite au moins une charge, et
- une comparaison de ladite mesure avec une table de référence prédéterminée.
Avantageusement, le procédé selon l’invention permet un contrôle non destructif et réalisable dans un délai compatible avec un rythme de production industrielle de l’assemblage, et plus précisément de l’épaisseur du joint de colle entre les première et deuxième pièces dudit assemblage.
Autrement dit, l’invention concerne un procédé de contrôle non destructif d’un assemblage comprenant une première pièce et une deuxième pièce assemblées au moyen d’un joint de colle, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes consistant en :
- une mesure d’un paramètre lié à une déformation mécanique d’au moins une charge, ladite au moins une charge étant agencée dans ledit joint de colle et étant déformée mécaniquement par une mise sous pression et une polymérisation dudit joint de colle, la polymérisation dudit joint de colle permettant de fixer la déformation de ladite au moins une charge, et
- une comparaison de ladite mesure avec une table de référence prédéterminée.
La charge peut comporter au moins un élément réalisé en matériau détectable par rayons X. Par exemple, la charge peut être une bille réalisée en plomb. Dans ce cas, la mesure du paramètre lié à la déformation mécanique de ladite charge peut être réalisée au moyen d’un capteur d’un dispositif configuré pour émettre des rayons X.
La charge peut comporter au moins un élément piézoélectrique. Par exemple, la charge peut être un patch piézoélectrique. Dans ce cas, la mesure du paramètre lié à la déformation mécanique de ladite charge peut être réalisée au moyen d’un voltmètre.
L’invention concerne également un assemblage comprenant une première pièce et une deuxième pièce, lesdites première et deuxième pièces étant assemblées au moyen d’un joint de colle, caractérisé en ce que l’assemblage comporte également au moins une charge agencée dans ledit joint de colle, ladite charge étant déformée mécaniquement par une mise sous pression et une polymérisation dudit joint de colle.
La première pièce peut être une aube de soufflante d’une turbomachine d’un aéronef. La première pièce peut être réalisée en matériau composite, notamment en matériau composite à matrice organique.
La deuxième pièce peut être une protection d’un bord d’attaque de ladite aube. La deuxième pièce peut être réalisée en matériau métallique.
Le joint de colle peut être réalisé en époxy.
L’invention est applicable à n’importe quel matériau pour les substrats, c’est-à-dire pour la première et la deuxième pièce, et le joint de colle.
L’invention peut être appliquée sur une OVG (acronyme de l’expression anglaise « Outlet Guide Vane » signifiant « Aube directrice de sortie ») composée d’un capot en aluminium collé à un corps en aluminium à l’aide d’une colle époxy. Le joint de colle peut également être réalisé en élastomère ou en thermoplastique.
En particulier, l’assemblage comprend la première pièce, le joint de colle et la deuxième pièce alignés dans cet ordre. La dimension selon la direction d’alignement de l’assemblage dudit joint de colle, c’est-à-dire l’épaisseur dudit joint de colle entre lesdites première et deuxième pièces, peut être comprise entre 100 µm et 300 µm. De préférence, la valeur nominale de la dimension selon la direction d’alignement de l’assemblage du joint de colle est sensiblement égale à 200 µm.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un assemblage selon l’invention, ledit procédé comprenant les étapes consistant en :
- un assemblage de ladite première pièce à ladite deuxième pièce au moyen d’un joint de colle, au moins une charge sensible à une déformation mécanique étant agencée dans ledit joint de colle, et
- une mise sous pression et une polymérisation dudit joint de colle de manière à déformer mécaniquement ladite au moins une charge et fixer la déformation de ladite au moins une charge.
La dimension selon la direction d’alignement de l’assemblage de ladite charge avant la mise sous pression et la polymérisation est supérieure à la dimension selon ladite direction d’alignement de l’assemblage dudit joint de colle après la mise sous pression et la polymérisation.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
L’invention concerne un assemblage, dont une partie est représentée sur les figures 2a, 2b, 3a et 3b.
L’assemblage comporte une première pièce 10 et une deuxième pièce 20, assemblées entre elles au moyen d’un joint de colle 40. En particulier, une surface interne 12 de la première pièce 10 est assemblée à une surface interne 22 de la deuxième pièce 20 au moyen du joint de colle 40. Autrement dit, la surface interne 12 de la première pièce 10 et la surface interne 22 de la deuxième pièce 20 sont en contact avec le joint de colle 40.
Au sens de l’invention, on entend par « surface interne », la surface d’une pièce qui est orientée vers l’intérieur de l’assemblage. Par opposition, une « surface externe » est une surface d’une pièce qui est orientée vers l’extérieur de l’assemblage.
L’assemblage comporte, dans cet ordre : la première pièce 10, le joint de colle 40 et la deuxième pièce 20. Inversement, l’assemblage comporte également, dans cet ordre : la deuxième pièce 20, le joint de colle 40 et la première pièce 10. Cet ordre définit une direction d’alignement, représentée par l’axe A sur les figures.
La première pièce 10 peut être une aube de soufflante d’une turbomachine d’un aéronef. La première pièce 10 peut être réalisée en matériau composite, par exemple en matériau composite à matrice organique. La première pièce peut être une aube de soufflante réalisée en matériau métallique.
La deuxième pièce 20 peut être une protection d’un bord d’attaque de ladite aube. La deuxième pièce 20 peut être réalisée en matériau métallique.
Le joint de colle 40 peut être réalisé en époxy.
La première pièce 10 peut être un capot en aluminium d’une OVG, et la deuxième pièce 20 peut être un corps en aluminium. Le joint de colle peut également être réalisé en élastomère ou en thermoplastique.
La dimension selon la direction A du joint de colle 40, c’est-à-dire l’épaisseur du joint de colle 40 entre les première et deuxième pièces 10, 20, peut être comprise entre 100 µm et 300 µm. En particulier, l’épaisseur du joint de colle 40 est inférieure à 300 µm. De préférence, la valeur nominale de l’épaisseur du joint de colle 40 est sensiblement égale à 200 µm.
L’assemblage comporte également une ou une pluralité de charges 30 agencées dans le joint de colle 40. La ou chaque charge 30 est déformée mécaniquement par une mise sous pression et une polymérisation du joint de colle 40.
Par exemple, les figures 2a et 3a représentent un assemblage avant la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40. Cet assemblage est donc non fini. Sur ces figures, la charge 30 est déformable mécaniquement. Autrement dit, la charge 30 est sensible à une déformation mécanique.
Comme représenté sur la figure 2a, une charge 30 peut comporter un ou une pluralité d’éléments 32 réalisés en matériau détectable par rayons X. Un matériau détectable par rayons X est un matériau suffisamment dense par rapport à la densité de la colle pour être détecté par rayons X. De préférence, un élément 32 est réalisé en plomb.
Comme représenté sur la figure 3a, une charge 30 peut comporter un ou une pluralité d’éléments 34 piézoélectriques.
Une charge 30 comporte généralement une pluralité d’éléments 32, 34, mais en nombre limité afin de maintenir les propriétés mécaniques de l’assemblage, les éléments 32, 34 formant des zones de décollement dans le joint de colle 40 non polymérisé.
Sur les figures 2a et 3a, l’élément 32, 34 est déformable mécaniquement. Plus précisément, l’élément 32, 34 est réalisé dans un matériau configuré pour se déformer mécaniquement lors de la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40.
L’élément 32 peut être de forme sphérique, tel qu’une bille. L’élément 32 peut également être de forme ovoïde ou cylindrique à base circulaire, ovale ou polygonale. L’élément 32 est ici représenté avec une section circulaire.
L’élément 34 peut être de forme parallélépipédique, tel qu’un patch. L’élément 34 peut également être de forme sphérique, ovoïde ou cylindrique à base circulaire, ovale ou polygonale. L’élément 32 est ici représenté avec une section carrée.
Avant la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40, l’épaisseur L1 du joint de colle 40 peut être comprise entre 200 µm et 350 µm.
La hauteur L3 de l’élément 32, 34, c’est-à-dire la dimension de l’élément 32, 34 dans la direction A, peut être inférieure ou égale à l’épaisseur L1 du joint de colle 40. Par exemple, l’élément 32, 34 peut avoir une hauteur L3 comprise entre 200 µm et 350 µm. Sur les figures 2a et 3a, la hauteur L3 de l’élément 32, 34 est représentée égale à l’épaisseur L1 du joint de colle 40.
La largeur L2 de l’élément 32, 34, c’est-à-dire la dimension de l’élément 32, 34 dans une direction orthogonale à l’axe A, peut être comprise entre 200 µm et 350 µm. En particulier, sur les figures 2a et 3a, la hauteur L3 est égale à la largeur L2 de l’élément 32, 34.
Les figures 2b et 3b représentent un assemblage après la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40. Autrement dit, un assemblage dont le procédé de fabrication est terminé est représenté sur les figures 2b et 3b.
Sur ces figures, la charge 30 est déformée mécaniquement, et en particulier, l’élément 32, 34 est déformé mécaniquement suite à la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40. En particulier, la polymérisation du joint de colle 40 permet de fixer la déformation des charges 30. En effet, la polymérisation permet de durcir la colle du joint de colle 40, ce qui permet de figer l’état de la déformation des charges 30.
Après la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40, l’épaisseur L10 du joint de colle 40 peut être comprise entre 100 µm et 300 µm. Autrement dit, l’épaisseur du joint de colle 40 diminue avec la polymérisation de ce dernier. En particulier, l’épaisseur L10 du joint de colle 40 après la mise sous pression et la polymérisation dudit joint de colle 40 peut être inférieure à l’épaisseur L1 du joint de colle 40 avant la mise sous pression et la polymérisation dudit joint de colle 40. L’épaisseur L10 du joint de colle 40 peut être inférieure à la hauteur L3 de l’élément 32, 34 déformable mécaniquement. La hauteur L3 de l’élément 32, 34 supérieure ou égale à l’épaisseur L10 du joint de colle 40 permet de garantir une déformation mécanique de l’élément 32, 34 lors de la mise sous pression et de la polymérisation du joint de colle 40.
L’élément 32 déformé mécaniquement est représenté avec une section elliptique sur la figure 2b et l’élément 34 déformé mécaniquement est représenté avec une section rectangulaire sur la figure 3b.
La mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40 ont déformé mécaniquement l’élément 32, 34 par rapport aux figures 2a et 3a, de sorte que la hauteur L30 de l’élément 32, 34, c’est-à-dire la dimension de l’élément 32, 34 dans la direction A, a diminué et que la largeur L20 de l’élément 32, 34, c’est-à-dire la dimension de l’élément 32, 34 dans une direction orthogonale à l’axe A, a augmenté. Autrement dit, l’élément 32, 34 a été déformé mécaniquement en suivant la distance entre la première pièce 10 et la deuxième pièce 20. La déformation de l’élément 32, 34 s’est effectuée dans le plan du joint de colle 40 par effet Poisson, et plus précisément dans une direction orthogonale au joint de colle 40. En effet, l’élément 32, 34 s’est déformé mécaniquement perpendiculairement à la direction de l'effort appliqué lors de la mise sous pression et de la polymérisation du joint de colle 40.
La hauteur L30 de l’élément 32, 34 déformé mécaniquement peut être inférieure ou égale à l’épaisseur L10 du joint de colle 40. La hauteur L30 de l’élément 32, 34 déformé mécaniquement peut être inférieure ou égale à la hauteur L3 de l’élément 32, 34 déformable mécaniquement. Par exemple, l’élément 32, 34 déformé mécaniquement peut avoir une hauteur L30 comprise entre 100 µm et 300 µm.
La largeur L20 de l’élément 32, 34 déformé mécaniquement peut être supérieure ou égale à la largeur L2 de l’élément 32, 34 déformable mécaniquement. Par exemple, l’élément 32, 34 déformé mécaniquement peut avoir une largeur L20 comprise entre 200 µm et 400 µm.
La déformation mécanique de l’élément 32, 34, représentée par une diminution de la hauteur L3 de l’élément 32, 34 en hauteur L30 et par une augmentation de la largeur L2 de l’élément 32, 34 en largeur L20, résulte du sens de la mise sous pression du joint de colle 40.
Les relations entre les dimensions du joint de colle 40 et de l’élément 32, 34 avant et après la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40 peuvent s’écrire selon la formule suivante :
avec L1 l’épaisseur du joint de colle 40 avant la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40, L10 l’épaisseur du joint de colle 40 après la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40, L2 la largeur de l’élément 32, 34 avant la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40, L20 la largeur de l’élément 32, 34 après la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40, ΔL la différence de dimension entre avant et après la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40 et α un coefficient non nul.
La figure 4 représente les étapes d’un procédé de fabrication d’un assemblage tel que décrit précédemment.
Le procédé comprend une étape S01 d’assemblage de la première pièce 10 à la deuxième pièce 20 au moyen du joint de colle 40. Autrement dit, la première pièce 10 est collée à la deuxième pièce 20 via un joint de colle 40 de sorte à former l’assemblage. Au moins une charge 30 sensible à une déformation mécanique est agencée dans le joint de colle 40.
Lors de l’assemblage, le joint de colle 40 peut être déposé sur la surface interne 12 de la première pièce 10, puis la ou les charges 30 peuvent être introduites dans le joint de colle 40, puis la surface interne 22 de la deuxième pièce 20 peut être déposée sur l’ensemble.
Inversement, le joint de colle 40 peut être déposé sur la surface interne 22 de la deuxième pièce 20, puis la ou les charges 30 peuvent être introduites dans le joint de colle 40, puis la surface interne 12 de la première pièce 10 peut être déposée sur l’ensemble.
En variante, la ou les charges 30 peuvent être introduites dans le joint de colle 40, puis le joint de colle 40 contenant la ou les charges 30 peut être déposé sur la surface interne 12 de la première pièce 10, puis la surface interne 22 de la deuxième pièce 20 peut être déposée sur l’ensemble.
Inversement, la ou les charges 30 peuvent être introduites dans le joint de colle 40, puis le joint de colle 40 contenant la ou les charges 30 peut être déposé sur la surface interne 22 de la deuxième pièce 20, puis la surface interne 12 de la première pièce 10 peut être déposée sur l’ensemble.
En variante, la ou les charges 30 peuvent être déposées sur la surface interne 12 de la première pièce 10, puis le joint de colle 40 peut être déposé sur la surface interne 12 de la première pièce 10 et sur la ou les charges 30, puis la surface interne 22 de la deuxième pièce 20 peut être déposée sur l’ensemble.
Inversement, la ou les charges 30 peuvent être déposées sur la surface interne 22 de la deuxième pièce 20, puis le joint de colle 40 peut être déposé sur la surface interne 22 de la deuxième pièce 20et sur la ou les charges 30, puis, puis la surface interne 12 de la première pièce 10 peut être déposée sur l’ensemble.
En variante, le joint de colle 40 peut être déposé sur la surface interne 12 de la première pièce 10, puis la surface interne 22 de la deuxième pièce 20 peut être déposée sur l’ensemble, puis la ou les charges 30 peuvent être introduites dans le joint de colle 40 après l’assemblage.
Inversement, le joint de colle 40 peut être déposé sur la surface interne 22 de la deuxième pièce 20, puis la surface interne 12 de la première pièce 10 peut être déposée sur l’ensemble, puis la ou les charges 30 peuvent être introduites dans le joint de colle 40 après l’assemblage.
Le procédé comprend également une étape S02 de mise sous pression et de polymérisation du joint de colle 40 de manière à déformer mécaniquement la ou les charges 30 et à fixer la déformation de la ou les charges 30. En particulier, le sens de la mise sous pression du joint de colle 40 induit le sens de la déformation mécanique des charges 30.
La mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40 permettent de déformer mécaniquement la ou les charges 30 ; et la polymérisation du joint de colle 40 permet de le durcir, ce qui permet de figer la déformation de la ou des charges 30. Autrement dit, la polymérisation permet maintenir fixe l’état de la ou des charges 30 à la fin de l’étape S02. Après cette étape S02, la ou les charges 30 ne se déformeront plus mécaniquement.
La figure 5 représente les étapes d’un procédé de contrôle non destructif d’un assemblage tel que décrit précédemment.
Le procédé comprend une étape S10 de mesure d’un paramètre lié à une déformation mécanique de la ou des charges 30.
En particulier, lorsque la ou les charges 30 comportent un ou des éléments 32 réalisés en matériau détectable par rayons X, l’étape S10 peut être réalisée au moyen d’un capteur d’un dispositif configuré pour émettre des rayons X.
La déformation mécanique de l’élément 32 s’effectue dans la direction orthogonale au joint de colle 40, et a pour effet de créer une déformation dans le plan du joint de colle par effet Poisson. L’assemblage est placé dans une zone de détection du dispositif configuré pour émettre des rayons X, puis le capteur de ce dispositif détecte les charges 30. Comme l’élément 32 est réalisé en matériau détectable par rayons X, par exemple en plomb qui est un matériau dense, un contrôle de l’assemblage à l’aide de rayons X permet de mesurer la déformation résultante sur l’empreinte relevée par le contraste. Ainsi, le paramètre lié à la déformation mécanique des charges 30 est la déformation résultante des charges 30 observée à l’aide de rayons X.
Lorsque la ou les charges 30 comportent un ou des éléments 34 piézoélectriques, l’étape S10 peut être réalisée au moyen d’un voltmètre 50, représenté sur la figure 3b.
La déformation de l’élément 34 piézoélectrique s’effectue dans la direction orthogonale au joint de colle 40, et a pour effet de créer une tension mesurable par un voltmètre 50. En particulier, la mise sous pression et la polymérisation du joint de colle 40 correspondent à une contrainte mécanique exercée sur l’élément 34, qui, en réponse à cette contrainte mécanique, se polarise électriquement.
Un voltmètre 50 est relié à l’assemblage, et plus précisément au niveau d’une charge 30, comme représenté sur la figure 3b, puis la tension de l’élément 34 est mesurée. Ainsi, le paramètre lié à la déformation mécanique des charges 30 est la tension mesurée.
Généralement, la charge 30, qui est un capteur piézoélectrique, comporte des fils, sur lesquels ont peut mesurer une différence de potentiel, de manière invasive en les passant à travers un des substrats, c’est-à-dire à travers la première pièce 10 ou la deuxième pièce 20. En alternative, il est possible de se servir de la conductivité des substrats. Dans ce cas, chaque fil est relié à une surface interne d’un substrat, et on mesure la tension directement par la différence de potentiel entre les deux substrats.
Le procédé comprend également une étape S20 de comparaison de la mesure obtenue en étape S10 avec une table de référence prédéterminée.
En particulier, dans le cas d’une mesure au moyen d’un capteur d’un dispositif configuré pour émettre des rayons X, la valeur de déformation résultante est comparée avec une table de référence prédéterminée.
La table de référence prédéterminée permet alors de faire le lien entre la valeur de déformation résultante et l’épaisseur du joint de colle 40.
En particulier, dans le cas d’une mesure au moyen d’un voltmètre 50, la tension mesurée est comparée avec une table de référence prédéterminée.
La table de référence prédéterminée permet de faire le lien entre la tension mesurée et l’épaisseur du joint de colle 40.
Ainsi, le procédé selon l’invention permet un contrôle non destructif de l’épaisseur du joint de colle entre les première et deuxième pièces de l’assemblage, au moyen de charges déformées mécaniquement lors d’une mise sous pression et d’une polymérisation du joint de colle.
Claims (10)
- Assemblage comprenant une première pièce et une deuxième pièce, lesdites première et deuxième pièces (10, 20) étant assemblées au moyen d’un joint de colle (40), caractérisé en ce que l’assemblage comporte également au moins une charge (30) agencée dans ledit joint de colle (40), ladite charge (30) étant déformée mécaniquement par une mise sous pression et une polymérisation dudit joint de colle (40).
- Assemblage selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une charge (30) comporte au moins un élément (32) réalisé en matériau détectable par rayons X, par exemple en plomb, ou au moins un élément (34) piézoélectrique.
- Assemblage selon l’une des revendications 1 ou 2, l’assemblage comprenant ladite première pièce (10), ledit joint de colle (40) et ladite deuxième pièce (20) alignés dans cet ordre, et dans lequel la dimension selon la direction d’alignement de l’assemblage dudit joint de colle (40) est comprise entre 100 µm et 300 µm, et de préférence la valeur nominale de la dimension selon la direction d’alignement de l’assemblage dudit joint de colle (40) est sensiblement égale à 200 µm.
- Assemblage selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel ladite première pièce (10) est réalisée en matériau composite, notamment en matériau composite à matrice organique, ladite deuxième pièce (20) est réalisée en matériau métallique, et ledit joint de colle (40) est réalisé en époxy.
- Assemblage selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel ladite première pièce (10) est une aube de soufflante d’une turbomachine d’un aéronef et ladite deuxième pièce (20) est une protection d’un bord d’attaque de ladite aube.
- Procédé de fabrication d’un assemblage selon l’une des revendications 1 à 5, ledit procédé comprenant les étapes consistant en :
- un assemblage (S01) de ladite première pièce (10) et de ladite deuxième pièce (20) au moyen d’un joint de colle (40), au moins une charge (30) sensible à une déformation mécanique étant agencée dans ledit joint de colle (40), et
- une mise sous pression et une polymérisation (S02) dudit joint de colle (40) de manière à déformer mécaniquement ladite au moins une charge (30) et fixer la déformation de ladite au moins une charge (30).
- Procédé de fabrication selon la revendication 6, l’assemblage comprenant ladite première pièce (10), ledit joint de colle (40) et ladite deuxième pièce (20) alignés dans cet ordre, et dans lequel la dimension selon la direction d’alignement de l’assemblage de ladite au moins une charge (30) avant la mise sous pression et la polymérisation est supérieure à la dimension selon ladite direction d’alignement de l’assemblage dudit joint de colle (40) après la mise sous pression et la polymérisation.
- Procédé de contrôle non destructif d’un assemblage selon l’une des revendications 1 à 5, ledit procédé comprenant les étapes consistant en :
- une mesure (S10) d’un paramètre lié à une déformation mécanique de ladite au moins une charge (30), et
- une comparaison (S20) de ladite mesure avec une table de référence prédéterminée.
- Procédé de contrôle non destructif selon la revendication 8, ladite au moins une charge (30) comportant au moins un élément (32) réalisé en matériau détectable par rayons X, dans lequel la mesure (S10) du paramètre lié à la déformation mécanique de ladite au moins une charge (30) est réalisée au moyen d’un capteur d’un dispositif configuré pour émettre des rayons X.
- Procédé de contrôle non destructif selon la revendication 8, ladite au moins une charge (30) comportant au moins un élément (34) piézoélectrique, dans lequel la mesure (S10) du paramètre lié à la déformation mécanique de ladite au moins une charge (30) est réalisée au moyen d’un voltmètre (50).
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