Préambule

Ce programme décrit la formation spécifique nécessaire aux agents CND postulant à une certification dans le domaine aéronautique.
Certaines notions sont redondantes avec la formation COFREND tronc commun, elles sont néanmoins reprises ici car elles sont indispensables à la compréhension générale de l'ensemble.
La formation portera sur des notions théoriques telles que la physique des rayons X, les appareils, les techniques de prise de vue et des applications pratiques sur les matériaux et les défauts rencontrés dans les pièces aéronautiques.
En terme de formation générale les besoins en radioscopie sont identiques à ceux  de la radiographie, seule la partie détection diffère. Un chapitre spécifique traite de tous les détecteurs autres que le film et techniques numériques. 

Généralités sur les rayons X

 Principes physiques

• Nature et propriétés des rayons X
• Interaction rayons X / matière
• Loi d'absorption des rayons X, coefficients d'absorption
• Principe de la radiographie

Génération des rayons X

• Principes de génération, spectre de rayonnement
• Les postes à rayons X = 420Kv
• Les accélérateurs, rayons X > 420 Kv

Qualité d'image

Principes généraux

• Flou géométrique
• Projection elliptique
• Contraste : objet, moyen, image
• Energie du rayonnement
• Rayonnement diffusé, limitations possibles

Indicateurs de qualité d'image

• Différents types d'IQI
• Règles d'utilisation
• Normes

Utilisation du film radiographique

Le Film radiographique

• Structure du film radiographique
• Densité optique, sensibilité, courbes caractéristiques, temps de pose, latitude
• Ecrans renforçateurs rôle et utilisation
• Traitement du film, développement, stockage, archivage.
• Artéfacts

Techniques de prise de vue

• Détermination des paramètres de tir
• Techniques de prise de vue usuelle, à exposition constante
• Méthode multi films
• Localisation des défauts, triangulation

Radioscopie, Radio numérique et techniques associées

Radioscopie, radio numérique

• Détecteurs : amplificateurs de brillance, écran plat, barrette
• Contrôle temps réel
• Avantages et limitations par rapport au film

Tomographie

• Principe et applications potentielles
• Equipements industriels,

Traitement d'image

• Généralités sur le traitement d'image et notions de base
• Principales fonctions pour la radioscopie numérique

Contrôle des matériaux métalliques

Fonderie

• Notions de métallurgie (acier, aluminium, magnésium, super alliage) et technologies de fabrication
• Défauts rencontrés : cavités, soufflures, retassures, inclusions
• Application des normes (ISO, EN, ASMT, AIR 3380)
  - Réalisation d'un contrôle d'une pièce de fonderie
  - Instruction de contrôle (Utilisation d'une instruction de contrôle - Niveau 1)
  - Prise des clichés, utilisation des IQI et interprétation
  - Rédaction d'un PV de contrôle

Assemblages, Soudures, Brasage, Rivetage

• Procédés de soudage (TIG, faisceau d'électron, laser, par points)
• Défauts rencontrés : fissures, criques, manque de pénétration ou de brasure, inclusions
• Application des normes (ISO, EN, ASMT, AIR 3380)
• Réalisation du contrôle de soudure
  - Cas particulier des soudures circulaires
  - Instruction de contrôle (Utilisation d'une instruction de contrôle - Niveau 1)
  - Prise des clichés, utilisation des IQI et interprétation
  - Rédaction d'un PV de contrôle

Contrôle des matériaux composites

• Notions d'élaboration (Carbone, Kevlar, NIDA) et technologies de fabrication
• Défauts rencontrés : cavités, délaminages
• Application des normes (ISO, EN, ASTM, AIR 3380)
• Réalisation du contrôle d'une pièce composite
  - Contrôle en tir tangentiel
  - Instruction de contrôle (Utilisation d'une instruction de contrôle - Niveau 1)
  - Prise des clichés, utilisation des IQI et interprétation
  - Rédaction d'un PV de contrôle

Contrôle en maintenance

Facteurs d'endommagement en service

• Défauts rencontrés :
  - criques sur les assemblages soudés, brasés ou rivetés
  - délaminages dans les composites
  - corrosion des pièces métalliques

Public concerné

Tous les agents de CND concernés par une certification COSAC NIVEAU 3

Spécificités de l'activité COSAC

L'activité aéronautique et aérospatiale s'exerce sur des domaines particuliers avec des techniques Spécifiques.

Cette activité s'exerce sur quatre domaines principaux :

- Moteurs,
- Structures (cellules, corps de satellite),
- Equipements,
- Propulsion solide.

En fait ces quatre domaines sont liés à des produits parfois très différents les uns des autres et c'est en appliquant une technique physique générale à des produits particuliers qu'apparait la spécificité.

Préambule

Afin de ne pas être redondant avec le programme de formation RI "tronc commun" qui décrit les lois de la physique des RI et de leur application à la technique des CND à l'industrie en général, le programme est organisé autour de chaque "produit" suivant les phases de son élaboration :

- Etude,
- Fabrication,
- Fonctionnement,
- Suivi du vieillissement,
- Maintenance.

Plan

1 Opérateurs,
2 Equipements,
3 Objet des CND par rayonnements ionisants,
4 Technique opératoire,
5 Indicateurs de Qualité d'Image,
6 Vérification, étalonnage des installations.

Dans chaque, paragraphe  on précisera les critères spécifiques liés à la phase de l'élaboration et de la vie du produit.

1. Opérateurs

- Aptitudes visuelles et médicales compatibles avec des environnements dangereux,
- Formation de sécurité qui implique une connaissance des risques présentés par les produits contrôlés (risque pyro­technique. Risque d'électricité statique),
- Formation sur les produits fabriqués :

 

• pour intervenir le plus tôt possible (au niveau de l'étude et de la fabrication), afin que les contrôles RI soient ensuite réalisables dans de bonnes conditions.
• Pour interpréter les images RI en ayant en mémoire l'antériorité des contrôles effectués.

2. Equipements

Générateurs de RI adaptés à la taille et à l'épaisseur des objets à contrôler : (O de quelques millimètres à plusieurs mètres).

- Postes Rx de 50 à 400 kV
- Générateurs Van de Graaff. 2 MV et 2,5 MV.
- Accélérateurs linéaires 15 MeV.
- Générateurs à Microfoyers.

Techniques d'imagerie :

- Films, Négatoscopes à forte puissance à champ et intensité variables,
- Papier,
- Radioscopie TV :

• avec écran solide,
• avec amplificateur de brillance.
• avec système à barrettes linéaires.
• Microdensitomètrie des films.
• Traitement d'Image.
• Archivage Vidéo.
• Tomographie.

Installations automatisées :

• En atelier de CND.
• Sur une ligne de fabrication.
  Prise en compte des contraintes réglementaires sur la protection des personnels par rapport aux automatismes et compatibilité avec les exigences pyrotechniques.
• Masquage pour limiter la diffusion suivi automatique de profil.
• Détecteur de vigilance (en général l'opérateur est déchargé de tous travaux de manu­tention, écriture, mais c'est lui qui détecte le défaut, il faut s'assurer que son attention est maintenue).
• Diagnostic assité par ordinateur.
• Etalonnage périodique de l'installation en cours d'examen par IQI spécifique.

Installation particulière

Par exemple :
- Contrôle en cours de tir au banc de propulseurs à propergol solide.
- Contrôle de l'évolution des jeux en cours d'essai moteur.

Mécanismes adaptés pour suivre les phénomènes observés.

Système à grand champ.
Système à travelling. 

Adaptation des récepteurs d'image à la dynamique de l'événement étudié.

• Caméra normale : 25 images / seconde.
• Vidéo rapide : jusqu'à 1000 images / seconde.
• Radiographie éclair.

3. Objet des CND par RI

Recherche de défauts :

- Santé matière : Cavités, fissures, feuilletages, hétérogénéités, inclusions.
- décollements, fissures.
- porosités, retassures, gouttes froides.

Vérification de la géométrie des objets et de leur montage,

exemple : Mesure des épaisseurs.
* (Exemple : coulée).
* .
* (vieillissement).

4. Techniques Opératoires :

Méthodes de prise de vue :

- Radiale
- Tangentielle
- Technique multifilm.

En atelier de contrôle CND.

- Conception de ces ateliers.
- Protection RI et sécurité des personnels et des moyens ; classe de propreté :
- Adaptation des moyens de manutention à la taille et au poids des  objets (de quelques grammes à plusieurs dizaines de tonnes),
- choix de la technique radiographique et du système d'imagerie en fonction des critères de coût et d'efficacité.
       (radiographie ou radioscopie télévisée)
- Amélioration d'image par traitement.
- Précautions pour l'introduction de clichés dans les pièces à contrôler combustion (risque mécanique et électricité statique...)

• Films en pochette papier,
• Films en cassette souple,
• Films en cassette rigide,
• Films en cassette caoutchouc à vide.

Configuration et position des objets durant le contrôle Rx.

-  Choix de la position de l'objet pour solliciter les défauts éventuels et faciliter leur détection (exemple : décollements).

Utilisation de contraintes pour faire apparaître les défauts :

- Pneumatiques,
- hydrauliques,
- thermiques.

Pour faciliter la visibilité des défauts :

Par exemples :

-   Contrôle "sous pression" pour simuler une phase d'allumage d'un moteur à propergol solide O 1500.

* Matérialisation d'un grand champ d'examen.
* Prise de vue avant et après la mise en pression.
* Mesure des déformations du canal.

Contrôle en cours de fabrication.

Par exemple :
Coulée.
Définition de l'installation Mobile en atelier :
- poste RX
- Chaîne RXTV. Archivage Vidéo

Suivi du vieillissement

- L'objet ou les moteurs complets sont soumis à des vieillissements normaux ou accélérés.
- Contrôle Rx périodiques.
- Importance de la reproductibilité des méthodes,
- Comparaison et appréciation de l'évolution des défauts, méthodes, qualitatives et quantitatives.

5. Indicateurs de qualité d'image (IQI).

Ces indicateurs doivent être adaptés aux objets :

Choix des matériaux en fonction de leur CDA (couche de 1/2 atténuation) :

- Magnésium,
- Polyfluorure de Vinylidène,
- Titane etc...

Différents types d'IQI

- IQI à gradins type AFNOR
- IQI à fils pour les liaisons,
- IQI à fentes pour les décollements,
- IQI observés en déplacement pour l'imagerie en temps réel,
- Fabrication d'échantillons types à partir de composition présentant les
mêmes coefficients d'absorption aux Rx,
- Techniques de fabrication de défauts artificiels et d'insert pour les
défauts de santé matière et de liaisons,
- Blocs types adaptés aux examens :

• de radiographie,
• d'imagerie temps réel (RXTV),
• de tomodensitométrie.

6. Vérification étalonnage des installations.

- Vérification de la sensibilité des films radiographiques.

     L'utilisation de la technique des multifilms en couplant des films de sensibilité différente rend nécessaire la vérification de leur sensibilité à la réception.
- Surveillance des bains des installations de développement.
- Poste RI mesure de la position et de la taille des foyers sur postes RI :

• 50 à 400 kV.
• Générateurs Van de Graaff 2 et 2,5 MV

Accélérateur linéaire de 15 MeV
-  Vérification périodique de l'état :

• des cassettes
• des écrans renforçateurs
• des IQI
• des imageurs

- Etalonnage des installations automatiques :

• avec des échantillons types.

- Qualification du personnel qui assure la maintenance, principalement pour les machines automatiques.
- Vérification de la radioprotection.