Solution de test non destructif de haute-précision-pour l'épaisseur de surface des rainures et des arcs des conduites de carburant automatiques en plastique

La sécurité, la fiabilité et les performances environnementales des systèmes de carburant automobiles dépendent fondamentalement de la stabilité des principaux composants de connexion-à savoir les durites de carburant en plastique. Faisant office de « canaux » pour la transmission du carburant, l'épaisseur des tuyaux de carburant en plastique doit être strictement conforme aux normes de conception. Des tuyaux trop fins peuvent entraîner une résistance insuffisante, les rendant sujets à des fuites sous la pression du carburant ou sous l'effet des vibrations, posant ainsi des risques pour la sécurité ; à l'inverse, des tuyaux trop épais augmentent le poids du véhicule, augmentent les coûts de fabrication et peuvent affecter la compatibilité lors de l'assemblage. Par conséquent, une inspection précise de l’épaisseur et de la structure interne des tuyaux de carburant en plastique (telle que la superposition) est une étape essentielle pour garantir la qualité des composants automobiles.

Récemment, une entreprise de pièces automobiles nous a confié des tests sur des échantillons de ses canalisations de carburant en plastique. L'objectif principal est d'évaluer si l'épaisseur du produit répond aux normes de conception et de vérifier d'éventuels défauts de délaminage dans les couches supérieure et inférieure des sections testées.

Le matériau du tuyau de carburant en plastique testé cette fois est du plastique PP (polypropylène) - bien que ce matériau ait une excellente résistance à la corrosion du carburant et aux températures élevées et basses et soit un choix courant pour les conduites de carburant automobiles, en tant que matériau non-métallique, les ondes ultrasonores ont tendance à subir une atténuation d'énergie lorsqu'elles se propagent à travers lui, ce qui pose des défis inhérents pour mesures de haute-précision. Les paramètres spécifiques de la pièce sont les suivants :

1. Exigences d'inspection

• Plage de mesure : couvre l'épaisseur des surfaces courbes externes et des zones de rainures, tout en vérifiant simultanément tout délaminage dans la structure à deux -couches ;
• Exigence de précision : l'erreur de mesure de l'épaisseur doit être inférieure ou égale à ±0,03 mm (dépassant de loin la précision des inspections non métalliques conventionnelles-, nécessitant une solution ciblée) ;
• Méthode d'inspection : tests entièrement-destructifs (pour éviter d'endommager la structure de l'échantillon, garantissant que l'échantillon peut être réutilisé ou conservé après inspection).

2.Principaux défis liés à la mesure

• Effets d'atténuation du matériau : le plastique PP est un matériau atténuant les ultrasons et l'énergie est facilement perdue pendant la propagation, ce qui peut entraîner de faibles signaux de réflexion d'interface et affecter la précision des calculs d'épaisseur ;
• Problèmes d'ajustement de la surface incurvée : La courbure de la surface extérieure de l'arc varie considérablement (diamètre 10-20 mm) et les sondes plates conventionnelles ne peuvent pas s'adapter entièrement, ce qui rend le couplage médiocre en raison des entrefers ;
• Limites de l'espace des rainures : la largeur de contact de la rainure est de seulement 2 à 5 mm avec une profondeur de 6 mm. L'espace étroit empêche un contact stable de la sonde et des rainures profondes peuvent créer des angles morts de mesure, rendant difficile la capture des signaux provenant de l'interface inférieure.

En réponse aux caractéristiques de la pièce et aux défis de l'inspection, nous avons adopté une solution personnalisée consistant à « adapter les sondes à des sections spécifiques avec des méthodes de couplage différenciées » pour garantir que la précision des mesures répond aux exigences dans tous les domaines.

1. Surface incurvée externe : méthode de contact avec une sonde de petit -diamètre

Le principal défi de la mesure des surfaces courbes externes est « l'ajustement entre la sonde et la surface courbe ». Par conséquent, une sonde spécialisée de petit-diamètre est sélectionnée, associée à un couplant ultrasonique à haute-viscosité (pour améliorer l'effet de couplage entre la sonde et la surface de la pièce, réduisant ainsi les interférences de l'air).

Effet:Erreur de répétabilité des mesures Inférieure ou égale à ± 0,025 mm, répondant à l'exigence de précision de ± 0,03 mm. Il est également facile à utiliser, avec des mesures en un seul point-en seulement 3 à 5 secondes.

2. Zone rainurée : mesure de la sonde à immersion

En raison de l'espace limité dans la zone de la rainure, qui crée facilement des angles morts, un réseau de « transducteurs focalisés immergés dans l'eau » est utilisé pour résoudre fondamentalement les problèmes de couplage et d'angle mort. Cette méthode concentre précisément l’énergie ultrasonore sur la zone cible de la rainure, évitant ainsi les interférences des parois de la rainure. S'il existe un délaminage, un pic de réflexion supplémentaire au niveau de « l'interface de délaminage » apparaîtra, permettant une évaluation intuitive des défauts.

Effet:La précision de détection du délaminage atteint 100 %, identifiant efficacement les défauts structurels internes.

Pour cette inspection, la jauge d'épaisseur à ultrasons YUSHI PM Gen3 a été sélectionnée. Son adaptabilité multi-mode et sa conception anti-anti-interférences sont les principaux supports pour garantir la précision des mesures :

• Commutation de mode de mesure multiple : il peut basculer de manière flexible entre les modes « contact » et « immersion », permettant l'inspection des surfaces courbes externes et des rainures sans changer d'instrument, améliorant ainsi l'efficacité opérationnelle ;
• L'instrument dispose d'un réglage dynamique du gain, qui peut compenser automatiquement la perte d'énergie pour garantir que les signaux réfléchis faibles sont capturés avec précision ;
• Adaptabilité étendue aux scénarios : en plus des conduites de carburant en plastique pour automobiles, il peut également être étendu aux mesures d'épaisseur des conduites en plastique, des composants en matériaux composites, des conteneurs non-métalliques et d'autres scénarios, fournissant ainsi une solution de test non destructif intégrée pour des secteurs tels que l'automobile, la chimie et l'électroménager.