Une conséquence des technologies de fabrication avancées est que certaines structures internes ont tendance à être inaccessibles et le contrôle de la qualité est donc nécessairement destructeur. Ceci est clairement problématique pour les produits à haute valeur ajoutée, où les clients attendent néanmoins fiabilité et qualité certifiée. La tomodensitométrie (CT) a été annoncée comme une réponse, rendre visible les structures internes et de plus combiner métrologie dimensionnelle et analyse des défauts des matériaux. Cependant, la technologie a ses limites.

Le projet INTERAQCT financé par l'UE a créé un environnement de recherche, exploitant un large éventail de compétences pour améliorer le flux de travail industriel de la tomodensitométrie à rayons X. Entre autres succès, les 15 chercheurs ont amélioré les procédures de vérification pour les tests d'acceptation des nouveaux équipements de tomodensitométrie, amélioré une méthode pour déterminer les défauts d'alignement dans les systèmes CT (y compris la compensation logicielle, réduire les erreurs de mesure) et exploiter la puissance du CT pour minimiser la formation de porosité dans les pièces imprimées en 3D.

Vers des contrôles non destructifs

Des techniques de fabrication innovantes ont permis une gamme de caractéristiques souhaitables pour les composants à haute valeur ajoutée, comme une personnalisation élevée (par exemple pour les implants) et un poids léger (par exemple pour l'industrie aérospatiale), à moindre coût et avec une efficacité accrue. Cependant, en prenant l'exemple de l'impression 3D, précise le coordinateur du projet INTERAQCT, le professeur Wim Dewulf, "Les pièces ont souvent des structures internes complexes pour combiner haute résistance et rigidité, avec un faible poids. Étant donné que ceux-ci ne sont pas accessibles aux instruments de contrôle qualité conventionnels, ils ne peuvent être inspectés qu'en étant ouverts de manière destructive, après quoi la pièce doit être refaite, espérons-le avec une qualité similaire."

la tomodensitométrie (CT) prend des images radiographiques d'un objet à partir d'une variété de perspectives, puis les combine pour construire un modèle 3-D de l'objet. L'utilisation des rayons X permet aux industriels de reconstituer également l'intérieur de l'objet. Mettant cela en contexte, le professeur Dewulf s'enthousiasme, "La tomodensitométrie aux rayons X ouvre une multitude d'opportunités sans précédent pour le contrôle qualité non destructif, par exemple on peut désormais mesurer les dimensions de structures internes complexes, nous pouvons vérifier si les fibres à l'intérieur d'un composite sont correctement orientées et nous pouvons détecter les défauts internes du matériau, comme les fissures et les pores. Nous pouvons même faire tout cela en même temps."

Contribuer au workflow CT, y compris l'amélioration de l'efficacité de l'équipement CT, CT-logiciel, contrôle non destructif, métrologie dimensionnelle, la fabrication additive, la micro-fabrication et la fabrication de composites—nécessitaient une équipe hautement interdisciplinaire. Les chercheurs sélectionnés représentaient un large éventail d'expertises englobant la physique, métrologie dimensionnelle, sciences des matériaux, ingénierie de précision, et ingénierie de fabrication, à cheval sur l'industrie européenne, les universités et les instituts nationaux de métrologie.

Soutenir le moteur de l'économie européenne

Ces dernières années, il y a eu une poussée pour une renaissance industrielle européenne, dans un contexte d'externalisation croissante de la production de masse vers des économies à bas salaires. Les efforts visant à préserver et à améliorer cette compétitivité bénéficieront d'un changement d'orientation d'un avantage concurrentiel basé sur les coûts à celui de fournir des produits personnalisés et de haute qualité axés sur la demande.

Alors que les technologies de fabrication innovantes sont essentielles à cela, l'acceptation généralisée dépend de la disponibilité de techniques qui peuvent certifier leur qualité. Comme le reflète le professeur Dewulf, « Cela reste un défi majeur, puisque la qualité dépend de structures et de caractéristiques internes qui ne peuvent pas être inspectées par des moyens conventionnels. En améliorant l'inspection de la qualité basée sur la tomodensitométrie à rayons X, INTERAQCT a contribué à une acceptation accrue de ces nouvelles méthodes de fabrication dans l'industrie."

Malgré les améliorations des tomodensitogrammes de haute qualité, elles sont encore largement réalisées hors ligne, nécessitant l'intervention d'experts lorsqu'une nouvelle géométrie est numérisée. L'équipe INTERAQCT travaille actuellement à réaliser la préparation du CT industriel en le rendant rapide, autonome, robuste et entièrement intégré. Comme le conclut le professeur Dewulf, "La vision est d'intégrer CT dans un environnement de fabrication d'une manière qui permet un contrôle qualité à 100 pour cent de toutes les pièces fabriquées, et d'utiliser toutes les données de tomodensitométrie pour adapter et améliorer automatiquement le processus de production."