Les industries de la métallurgie (fonderies, aciéries, usines de production de cuivre ou d’aluminium), les sociétés de fabrication dans les secteurs de l’automobile, l’aviation et des appareils ménagers, les sociétés d’inspection, les laboratoires ainsi que les organismes de recyclage utilisent de nombreuses techniques pour assurer un contrôle des procédés et de la qualité.
La recherche est souvent menée sur des types de métaux et d’alliages plus légers mais aussi plus résistants pour des applications toujours plus spécifiques. Pour répondre aux exigences règlementaires et aux cahiers des charges des clients, les industriels doivent s’assurer de la conformité des alliages métalliques utilisés dans leur production en analysant la teneur des substances en présence.
En effet, ceux-ci influeront également sur les propriétés finales du matériau qui sera aussi analysé avant le lancement d’une production à grande échelle. Pour cela, un équipement de pointe est souvent nécessaire pour le contrôle de la qualité et la R&D.
Applications
PMI
L’analyse PMI (Positive Material Identification) est une méthode d’essai rapide et non destructive (CND) pour contrôler la composition chimique des métaux et des alliages. Cette méthode PMI est très souvent utilisée pour le contrôle qualité afin de vérifier que les matériaux fournis soient conformes aux normes et spécifications en vigueur. La fluorescence X portable (XRF portable) est la méthode PMI la plus courante. Elle est également la plus rentable et permet d’effectuer des analyses PMI sur le terrain, dans les ateliers de production ou en laboratoire.
Composition chimique
L’analyse de la composition chimique des métaux et alliages métalliques permet de résoudre les problèmes de défaillance qui sont souvent le fait de croisement de matières ou encore de compositions hors spécifications. Le contrôle de la composition de métaux et d’alliages s’inscrit totalement dans le cadre de la maîtrise des procédés de fabrication. La composition chimique se mesure notamment grâce à différentes techniques telles que la spéctrométrie optique à étincelle (OES) ou encore l’analyse de combustion (CS/ONH) pour mesurer la teneur en Carbone & Soufre ou en Oxygène, Azote & Hydrogène dans de nombreux types de métaux et d’alliages.
Caractérisation des microstructures
La connaissance de la microstructure des matériaux, et plus particulièrement ici des métaux et alliages, est un paramètre crucial pour les fabricants. En effet, il existe un lien étroit entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent. Différentes techniques permettent de déterminer et d’étudier ces microstructures pour les matériaux métalliques, comme par exemple la préparation métallographique (tronçonnage, enrobage, polissage), la microscopie optique ou encore la microscopie électronique à balayage (MEB) de table.
Analyse des revêtements
La fiabilité, les performances et la longévité d’un matériau sont liées à ses propriétés de surface. L’origine d’une défaillance telle qu’une rupture, une usure ou l’apparition d’une trace peut être liée à la qualité du revêtement (coating) du produit. Ainsi, l’analyse, la caractérisation et la mesure d’épaisseur du revêtement permettront de déterminer la composition chimique des différentes couches en présence et d’en étudier leur conformité. Plusieurs techniques existent pour accompagner votre R&D dans l’analyse et l’étude de ces défaillances de revêtements (coating).
Essais de corrosion
Ce n’est pas nouveau, les phénomènes de corrosion impactent directement les produits métalliques ainsi que leur propriétés. C’est pourquoi, les fabricants de métaux et d’alliages mettent tout en oeuvre pour développer leur expertise en corrosion et connaître au mieux la tenue dans le temps de leurs produits métalliques. En effet, les industriels investissent de plus en plus dans des instruments de laboratoire qui permettent d’étudier et d’identifier les causes d’une dégradation prématurée liées à la corrosion. Ici encore, de nombreuses techniques sont disponibles pour examiner de manière approfondie vos échantillons métallographiques.
Tests de fatigue
De nos jours, il devient de plus en plus important de déterminer la limite de fatigue des matériaux, dont les métaux, dans le but d’étudier et d’estimer leur durabilité dans différents environnements et sous diverses contraintes cycliques afin de mieux connaître leurs propriétés mécaniques. Ces essais de fatigue répondent le plus souvent à des normes bien définies. La résistance à la fatigue d’un matériau peut être mesurée à l’aide de machines d’essais mécaniques qui solliciteront l’échantillon en traction, compression, flexion, cisaillement, perforation et bien d’autres.
CND (Contrôle Non Destructif)
Le Contrôle Non Destructif (CND) aussi appelé Essai Non Destructif (END) est un ensemble de méthodes permettant de caractériser l’état d’intégrité de structures ou de matériaux, sans les dégrader, et ce, tout au long de leur cylce de vie. Le Contrôle Non Destructif fait partie intégrante du Contrôle Qualité (CQ) des produits et permet de déterminer et d’évaluer la moindre défaillance. Le CND s’est développé de façon exponentielle depuis une dizaine d’années, de la même façon que son périmètre d’applications. L’avantage du CND est qu’il peut être effectué à n’importe quel moment du cycle de vie d’un produit : de la réception des matières premières, au contrôle en production jusqu’au contrôle qualité du produit final dans son intégration.
Essais mécaniques
Afin de déterminer les propriétés mécaniques de vos matériaux et pour préparer au mieux vos échantillons, il existe plusieurs techniques d’essais indispensables comme par exemple la traction, la compression, la flexion mais aussi les essais aux chocs et les essais de dureté. Les machines d’essais mécaniques sont utilisées pour les essais de traction, compression, résistance, flexion, etc. sur tous types de matériaux dont les métaux. En ce qui concerne la résistance aux chocs pour les métaux, le mouton pendule à grande énergie sera davantage utilisé pour caractériser les métaux aux chocs CHARPY, IZOD ou TENSILE. Enfin, pour les essais de dureté sur les métaux, nous utiliserons les échelles Rockwell, Micro Vickers, Macro Vickers, Brinell et Knoop.