Essais & Simulations 149

MESURES PERSPECTIVES

MESURES PERSPECTIVES Quand les instruments de mesure entrent en production... © Accretech L'innovation concerne tous les pans de la mesure, comme en témoigne cet article rédigé par Jérôme Lopez, directeur technique du Collège français de métrologie (CFM), et Lauryanne Teulon, également du CFM, partenaire de la revue Essais & Simulations. Illustration avec les mesures dimensionnelles sur des pièces réalisées par fabrication additive. Mesurer est au cœur du processus de décision de conformité des pièces et produits fabriqués par une entreprise. Et le prérequis pour prendre de bonnes décisions, c’est de réaliser de bonnes mesures. C’est la responsabilité de la métrologie et donc des métrologues qui l’appliquent de s’assurer de la qualité des mesures. Il y a bien sûr le fait de s’assurer que les instruments sont en état de bien mesurer (dans leur période d’étalonnage ou de vérification par exemple) mais plus largement que l’ensemble du processus de mesure est conforme : les facteurs d’influence qui impactent les mesures doivent être contrôlés, les incertitudes de mesure maîtrisées, les procédures bien à jour et adaptées, et en amont que le choix des instruments utilisés est pertinent. Le métrologue doit jouer un rôle en amont pour aider au choix en traduisant le besoin fonctionnel en spécifications techniques et en intégrant bien sûr les contraintes économiques, de planning, etc. La fabrication additive intéresse de nombreux secteurs, comme l’aéronautique, le biomédical ou la construction. Cependant, le processus est encore difficilement contrôlable, surtout dans le cas d’impressions métalliques ou céramiques qui impliquent la maitrise de nombreux paramètres (vitesse impression, choix de la matière première, méthodes…) ce qui rend l’apparition de défauts (porosité, fissures, rugosité de surface) difficiles à détecter. Mesure à l'intérieur d'un bloc moteur Les pièces réalisées par fabrication additive présentent souvent des géométrie internes complexes, permettant l’allègement des pièces tout en conservant de bonnes propriétés mécaniques. Le contrôle de ces structures internes est essentiel et des moyens de mesures doivent être adaptés. De plus, la fabrication additive permet de réaliser facilement des pièces avec des surfaces externes complexes. Il est là encore très important de contrôler et numériser ces géométries tridimensionnelles complexes afin de les comparer aux modèles numériques et de détecter et quantifier les éventuels écarts. Enfin, la fabrication additive de par la nature du procédé et selon les types de matériaux employés (plastiques ou métalliques), aboutit à des pièces dont les états de surface présentent des rugosités plus ou moins importantes nécessitant parfois de retoucher les pièces pour les réduire. Mesurer les états de surface après fabrication et après retouche est donc essentiel. Quel que soit le besoin, on devra trouver le moyen de mesure adapté à ce besoin en intégrant les contraintes économiques, de temps, de main d’œuvre. De nouvelles méthodes et processus métrologiques doivent être mis en place pour s’adapter à ces technologies de fabrication avancées, impliquant des formes complexes, des états de surface particuliers et des besoins en réduction d’échelle. 8 IESSAIS & SIMULATIONS • N°149 • mai - juin - juillet 2022

MESURES LA TOMOGRAPHIE Par exemple, pour le contrôle des volumes intérieurs, la tomographie par RX est aujourd’hui le moyen incontournable. La tomographie par rayons X se positionne comme une technologie de choix face à ces enjeux. En effet, cette technique non destructive permet de faire de la numérisation 3D totale de pièces afin d’identifier d’éventuels défauts à petite échelle et de réaliser des mesures dimensionnelles. Les contrôles de cotes sont notamment permis par des mesures de dimensions, de concentricité, de forme, et de cylindricité. Il est ainsi possible de valider la géométrie d’une pièce, sa conformité et les tolérances de position telles que le parallélisme ou la perpendicularité. La tomographie par rayons X permet de fait de réaliser un suivi métrologique de pièce sur tout son cycle de vie depuis la phase de prototypage jusqu’à la mise en service à grande échelle. L’utilisation de la tomographie par rayons X pour l’analyse métrologique de pièces obtenues par fabrication additive permet d’accéder à des caractéristiques internes, difficilement accessibles par les méthodes traditionnelles, ce qui revêt tout son intérêt dans l’étude de géométries complexes, présentant potentiellement des défauts. « La tomographie rayons X peut être à ce jour l’outil idéal pour la métrologie dimensionnelle sur les pièces techniques de fabrication additive. L’acquisition totale des géométries réalisées aussi bien pour les surfaces extérieures que les surfaces intérieures, permet en effet de caractériser dimensionnellement très rapidement les pièces réalisées. Il est possible d’évaluer les pièces alors vis-à-vis de la CAO mais aussi de pièces à pièces lors de série. » Citation de Bruno Vetticoz, directeur général de Werth. SERVICES D’ÉTALONNAGE “Accordez“ vos instruments de mesure LA NUMÉRISATION 3D La mesure 3D est un processus dans lequel divers types d'équipements obtiennent des données à partir d'objets Cetim Sud Ouest Chez vous avec nous... √ Nouveau véhicule d’étalonnage sur site < Service d‘étalonnage et centre de réparation WIKA France © O.Guillon WIKA Instruments Tél. : 01 78 70 49 40 services@wika.fr - www.wika.fr ESSAIS & SIMULATIONS • N°149 • mai - juin - juillet 2022 I9 AnnPresse_Symph_90x274_ESimu.indd 1 11/05/2022 15:05:23