Quelle méthode de contrôle acoustique pour quelle tâche ?
Contrôle acoustique, contrôle par résonance, surveillance des processus et essai modal comparés – ainsi que les systèmes de résonance selon l’excitation et les types de systèmes selon leur ouverture.
Le contrôle par résonance acoustique (ART) met une pièce en vibration propre et compare son spectre de résonance à des références ; fissures, retassures, défauts de structure et confusions de matière décalent les fréquences propres et sont détectés sans destruction.
Les méthodes en un coup d’œil
Quatre méthodes acoustiques couvrent des tâches de contrôle différentes – du bruit en fonctionnement jusqu’aux défauts de matière dans la structure.
| Méthode | Tâche de contrôle | Pièce | Excitation | Résultat | Aptitude à la cadence | Limites |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Contrôle acoustique (NVH) | Évaluer objectivement la qualité de bruit et de vibration | Moteurs électriques, boîtes, pompes, actionneurs | Fonctionnement de la pièce (montée en régime) | OK/NOK, ordres, psychoacoustique | 100 % en ligne, OK/NOK en moins de 1 s | La pièce doit fonctionner ; le bruit ambiant exige une insonorisation |
| Contrôle par résonance acoustique (ART) | Détecter fissures, retassures, défauts de structure, confusions de matière | Pièces de fonderie, frittées et céramiques | Marteau d’impact, haut-parleur, excitateur piézo | Spectre de résonance, OK/NOK | 100 % en ligne, OK/NOK en moins de 1 s | Évalue la pièce entière sans localiser le défaut ; une configuration par famille de pièces |
| Surveillance acoustique des processus | Détecter casse d’outil, usure et défauts d’assemblage | Usinage, assemblage/emmanchement, soudage, montage | Le processus lui-même | Signal vers la commande | Pendant le processus, chaque pièce | Le capteur doit être proche du processus ; la pièce n’est évaluée qu’indirectement |
| Essai modal | Déterminer fréquences propres, amortissement et déformées modales | Pièces unitaires, prototypes, pièces de référence | Marteau d’impact, excitateur électrodynamique | Paramètres modaux | Laboratoire, pas pour la cadence de série | Long par pièce ; fournit la base du contrôle par résonance |
Systèmes de contrôle par résonance selon l’excitation et l’acquisition
Les systèmes de contrôle par résonance se distinguent surtout par la façon d’exciter la pièce et d’acquérir la vibration. Le choix dépend de la pièce, de la plage de fréquences et de la cadence.
| Excitation / acquisition | Points forts | Limites | Usage typique |
|---|---|---|---|
| Marteau d’impact, actionneur de frappe | Excitation large bande, simple et robuste | Point et force d’impact doivent être reproductibles | Contrôle en série dans la cadence ; mobile avec le marteau de contrôle Sonic MLNR |
| Haut-parleur | Excitation sans contact et sans usure | Énergie d’excitation plus faible pour les pièces lourdes ; tenir compte du bruit ambiant | Pièces légères et sensibles |
| Excitateur piézo, excitateur électrodynamique | Excitation ciblée de plages de fréquences définies | Couplage à la pièce nécessaire | Laboratoire, essai modal, postes spéciaux |
| Microphone, accéléromètre, vibromètre laser | Acquisition adaptée à la pièce ; le vibromètre laser mesure sans contact | Les accéléromètres exigent un contact, le vibromètre laser un accès visuel | Kits de capteurs préqualifiés par tâche de contrôle |
Types de systèmes comparés
Outre la méthode, le type de système détermine la flexibilité d’un système de contrôle : pour les nouvelles variantes, le retrofit et l’accès aux données.
| Type de système | Dépendance matérielle | Configurabilité | Retrofit | Accès aux données |
|---|---|---|---|---|
| Système complet fermé | Lié au matériel du fournisseur | Dans le cadre des tâches de contrôle prévues | Généralement uniquement avec le même système | Via les outils du fournisseur |
| Plateforme ouverte (SonicTC) | Ouverte au matériel : capteurs de différents fabricants, acquisition via NI-DAQmx et TwinCAT | Configurer au lieu de programmer | Moderniser les installations existantes avec un nouveau logiciel en réutilisant mécanique et capteurs | Résultats via PROFINET, OPC UA, EtherNet/IP, Modbus, TCP/IP ou E/S numériques |
| Développement interne | Au choix | Liberté totale, mais maintenance et documentation à la charge de l’exploitant | Possible, avec effort interne | Complet, sous sa propre responsabilité |
Positionnement face aux méthodes d’imagerie
Les méthodes acoustiques complètent la radiographie/CT, les ultrasons et les courants de Foucault au lieu de les remplacer. Le contrôle par résonance évalue la pièce entière en une étape, sans couplant, sur acier, céramique, plastique et frittés. Les méthodes d’imagerie localisent un défaut en détail mais sont plus lentes ; les courants de Foucault se limitent aux matériaux conducteurs.
Questions fréquentes.
Quelle méthode convient aux fissures dans les pièces de fonderie et frittées ?
Le contrôle par résonance acoustique : fissures, retassures et défauts de structure décalent les fréquences propres. La pièce est excitée et son spectre comparé à la référence – de manière non destructive et dans la cadence.
Le contrôle acoustique remplace-t-il la radiographie ou les ultrasons ?
Non, il les complète : le contrôle acoustique évalue chaque pièce rapidement et dans son ensemble, tandis que les méthodes d’imagerie localisent le défaut en détail en cas de doute.
Peut-on combiner contrôle acoustique et contrôle par résonance sur une même plateforme ?
Oui : SonicTC réunit sur une plateforme les modules SonicTC.NVH (contrôle acoustique), SonicTC.AT (contrôle par résonance) et SonicTC.DSP (surveillance des processus). Le module nécessaire dépend de la pièce et du type de défaut.
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