L'auto-évaluation des composites des véhicules
Les matériaux composites, comme le plastique renforcé de fibres de verre ou de carbone, sont de plus en plus utilisés dans les industries automobile et ferroviaire. Les dégâts subis par ces matériaux et les réparations qui s'ensuivent peuvent provoquer d'importantes perturbations du service, mais le développement de techniques non destructives de test a été relativement lent. Le projet COMPAIR (Continuous health monitoring and non-destructive assessment of composites and composite repairs on surface transport applications), financé par l'UE, a conçu un nouveau système pour assurer une surveillance non destructive. Le système évalue l'état des matériaux composites et les réparations, pour une utilisation dans les transports terrestres. Ces utilisations concernent aussi bien des véhicules routiers et ferroviaires que des navires. Les résultats du projet comprenaient notamment le développement d'un scanner robotisé mobile, qui inspecte rapidement sur place les panneaux composites. Ce scanner mobile fonctionne en capturant des images des panneaux de trains ou de camions à l'arrêt. En combinaison avec une caméra Basler, la tête du scanner inspecte les plastiques renforcés de fibres en utilisant le proche infrarouge. Le test des plastiques renforcés par des fibres de carbone utilise des techniques de thermographie transitoire et une caméra infrarouge tournée vers l'avant. La tête du scanner peut ainsi déterminer la composition des matériaux testés. Pour garantir un fonctionnement correct et fiable, le scanner interagit avec un logiciel de contrôle développé par le projet. Appelé Compair, ce logiciel intègre des critères pour déterminer l'aptitude des matériaux scannés. D'autre part, Compair maintient constamment la tête à angle droit de la surface examinée, même pour les panneaux de forme courbe. Le logiciel assemble également les images séparées prises par les caméras, afin d'afficher une seule image à l'opérateur, révélant tous les défauts. Les chercheurs ont développé une technique de surveillance permettant d'inspecter en temps réel les structures composites. La méthode combine des techniques d'émission acoustique et d'ondes guidées ultrasonores à longue portée. La combinaison de ces techniques permet de détecter et localiser des variations subtiles dans les matériaux composites, dues à une charge ou une flexion excessive. Un logiciel de reconnaissance de motifs localise l'emplacement des défauts, définis en fonction de seuils de critères d'acceptation. Des essais sur le terrain ont démontré l'efficacité du système du projet. Les autres activités du projet comprenaient une étude de marché approfondie qui a débouché sur une stratégie commerciale. L'équipe a également élaboré un manuel de l'opérateur intégrant un guide des meilleures pratiques. Le système de COMPAIR permettra une surveillance in situ des matériaux composites utilisés dans divers types de véhicules, afin de produire des résultats en temps réel. Il assurera une détection précoce des défauts, ce qui se traduira par un minimum de perturbations pour les services de transport.
Mots‑clés
Matériaux composites, scanner robotisé, COMPAIR, surveillance de l'état, évaluation non destructive
