Couplants adaptés à l'inspection par ultrasons

Les liquides de couplage ultrasons sont utilisés dans pratiquement toutes les applications effectuées à l'aide de sondes de contact afin de faciliter la transmission de l’énergie sonore entre la sonde et la pièce à inspecter. En général, ils se présentent sous forme de liquides, de gels ou de pâtes non toxiques moyennement visqueux. Leur utilisation est nécessaire, car l’énergie sonore utilisée pour le contrôle non destructif est émise à des fréquences ultrasonores qui nuisent à son déplacement dans l’air. Outre les effets d’atténuation, l’air présente une impédance acoustique très différente de celle de la plaque d’usure de la sonde et des matériaux généralement inspectés. Ainsi, même un vide extrêmement petit entre la sonde et la pièce inspectée peut nuire à la transmission efficace de l’énergie et empêcher l’inspection conventionnelle.

Pour beaucoup d’applications, diverses substances courantes peuvent servir de liquide de couplage, par exemple l’eau, l’huile à moteur ou la graisse, et même certains produits commerciaux, comme le gel coiffant. Cependant, pour des résultats optimaux dans le cadre d’inspections à température élevée ou par ondes transversales à angle d’incidence normal, il faut recourir à des couplants spécialement formulés. La gamme de couplants qu’offre Olympus comprend cinq produits différents, optimisés pour différentes applications. Voyez une description de chacun ci-dessous. Ils apparaissent selon leur code de pièce.

Couplant B2 — Glycérine

La glycérine est un couplant polyvalent. Entre autres avantages, la viscosité et l’impédance acoustique élevée de la glycérine en font le couplant idéal pour les surfaces rugueuses et les matériaux à forte atténuation. La glycérine a une impédance acoustique de 2,42 kg/m²s × 10⁶ (en comparaison, elle est de 1,61 pour le propylèneglycol, de 1,5 pour l’huile à moteur et de 1,48 pour l’eau). L’impédance acoustique de la glycérine correspond étroitement à celle des plastiques, et elle est plus proche de celle du métal que d’autres liquides de couplage courants, ce qui permet une transmission plus efficace du son entre la sonde et la pièce inspectée. Pour l’inspection du métal, la glycérine génère habituellement une augmentation de 3 à 6 dB de la force du signal par rapport au propylène glycol.

La glycérine a toutefois le désavantage de favoriser la rouille ou la corrosion si elle n’est pas retirée de la surface inspectée de certains métaux, car elle absorbe l’eau atmosphérique. Sa présence peut aussi favoriser la croissance de moisissures. En raison de ses excellentes propriétés acoustiques, la glycérine est recommandée pour l’inspection de pièces en fonte ; toutefois, il faut prendre soin de laver la surface inspectée après usage. Soulignons que la corrosion ne survient pas sur les plastiques, la fibre de verre ou les composites. Par conséquent, la glycérine peut être utilisée sans restriction sur ces matériaux. Pour la glycérine, la température maximale recommandée est d’environ 90 °C.

Couplant D12 — Gel

Les couplants de type gel sont souvent recommandés pour l’inspection de surfaces rugueuses, comme les métaux coulés au sable et les couches de fibre de verre, car leur grande viscosité et leur impédance acoustique relativement élevée maximisent le couplage acoustique lorsque la sonde ne peut assurer un contact lisse avec la surface. On les utilise aussi habituellement pour l’inspection des soudures lorsque la sonde doit glisser sur une large surface. Dans ce cas, l’avantage réside simplement dans le fait que le gel peut être appliqué rapidement sur une grande surface et qu’il garantit un bon couplage à mesure que la sonde se déplace le long de la soudure. Comme ils ne coulent pas et ne fuient pas, les gels sont aussi très pratiques pour l’inspection de surfaces se trouvant au-dessus de la tête ou verticales. La plupart de ces couplants peuvent être utilisés sur des surfaces modérément chaudes, soit jusqu’à une température d’environ 90 °C.

Couplant H-2 — Pour les applications à température élevée

Le couplant H-2 sous forme de gel peut être utilisé pour les applications à température élevée. Le fabricant précise qu’en milieu ouvert, il peut être utilisé à des températures pouvant atteindre jusqu’à 398 °C. Comme pour tout couplant à température élevée, il incombe à l’utilisateur de déterminer s’il est adapté à une application donnée.

Couplant I-2 — Pour les applications à température élevée

Le couplant I-2 sous forme de gel peut être utilisé pour les applications à température élevée. Le fabricant indique qu’il peut être utilisé à des températures variant entre – 40 °C et 675 °C.

Couplant SWC-2 — Pour les applications à ondes transversales

Les sondes à ondes transversales à angle d’incidence normal exigent des couplants à viscosité très élevée, car les liquides comme l’huile ou la glycérine ne s’adaptent pas à ce type d’ondes. De manière générale, pour le couplage dans le cadre de ce type d’application, on utilise des résines collantes Le couplant SWC-2 d’Olympus est une substance organique à viscosité très élevée, non toxique, hydrosoluble, facile à appliquer et à retirer. Généralement, il suffit d’appliquer une très petite quantité du produit sur la sonde ou sur la pièce inspectée et de presser ensuite pour obtenir une couche très mince. Soulignons que pour assurer un couplage optimal, il est important que la couche soit très mince, à peine une fraction de la longueur d’onde utilisée pour l’inspection. Après l’inspection, il faut laver tout résidu à l’eau tiède. Le couplant SWC-2 peut être utilisé à des températures pouvant atteindre jusqu’à 38 °C.

Cliquez sur le lien suivant pour consulter toutes les fiches de données de sécurité (FDS) des couplants Olympus : Fiches de données de sécurité (FDS).

L’huile silicone et le propylèneglycol sont également des couplants couramment utilisés et auparavant offerts par Olympus. Des versions génériques sont disponibles directement auprès de fournisseurs de produits chimiques.