Essais & Simulations n°140

MESURESCOMPTE-RENDULe

MESURESCOMPTE-RENDULe succès au rendezvousde la Journéetechnique Tomographieet technologies RX pourla mesureTomographie numérique en productionLe 3 décembre dernier, le Collège français de métrologie (CFM) organisait à Paris sa dernière Journéetechnique de l’année, en collaboration avec Zeiss sur le thème « Tomographie et technologies RXpour la mesure ».©ZeissARTICLE RÉALISÉ AVEC Le programme a étéLE CFM, PARTENAIRE élaboré conjointementD'ESSAIS & SIMULATIONS avec Marie-France Radenezde l’entreprise Zeiss ;il comptait des intervenants de l’entreprise,experts du domaine, unreprésentant de l’entreprise VolumeGraphics, spécialisée dans le traitementd’images tomographiques,des retours d’expérience industrielsde deux sociétés utilisatrices de la technologie (Aptiv et Trelleborg)et un expert du Cetim qui a donné des perspectivesd’avenir sur cette technologie.Après une introduction de Jérôme Lopez, directeur techniquedu CFM, et Jean-Marie Menguy, directeur commercial régionalde Zeiss, qui a insisté sur l’importance de la métrologie etde la formation des jeunes dans ce domaine en pleine évolution,la série d’interventions s’est ouverte par une présentationgénérale de la tomographie par rayons X par ThomasBeuvier, référent tomographie chez Zeiss. Ce dernier a toutd’abord mis en avant les possibilités en termes d’inspection dematériaux très divers : polymères, biomatériaux, céramiques,composites, métaux, verres, bétons… et exposé le compromisà faire entre la taille des voxels (résolution spatiale) et lataille des échantillons que l’on peut imager ainsi que les techniquesde grandissement obtenues soit en rapprochant l’échantillondu générateur à rayons X, soit par une technologie degrandissement optique placé entre le scintillateur (dispositifconvertissant le rayonnement X reçu en lumière visible)et le capteur CCD qui réalise l’image.Il présente de manière très didactique le principe d’imagerieet de reconstruction 3D à partir de projections bi-dimensionnelles.La résolution des volumes 3D dépend directementdu nombre de pixels sur le capteur. Améliorer la résolutionnécessite aussi d’augmenter le nombre de projections (i.e.le nombre d’images radiographiques) et par conséquent lesdurées d’acquisition, de reconstruction et de post-traitement.La résolution obtenue sur les images, en particulier la capacitéà déterminer la position d’une surface est meilleure quela taille d’un voxel. D’autre part, la norme VDI/VDE2630décrit la possibilité de raccordement métrologique avec unétalon adapté à la technologie. Les meilleures performancesobtenues à ce jour sont de l’ordre du micromètre. La présentationse finit avec des exemples d’images réalisées sur différentséchantillons, réalisés par impression 3D, biologiques,assemblages mécaniques.RETOUR D’EXPÉRIENCE SUR LA MÉTROLOGIE ÀPARTIR DE DONNÉES ISSUES DE LA TOMOGRAPHIEC’est ensuite au tour de Nicolas Coutant de Volume Graphicsde présenter un retour d’expérience sur la métrologie àpartir de données issues de la tomographie industrielle. Il acommencé par rappeler l’histoire de la tomographie avec lesdébuts dans les années 1970, l’évolution de la technologie,le passage véritable de la R&D à la production au début desannées 2000, le passage en 2007 aux détecteurs 2K puis en2015 aux 4K. Il a ensuite confirmé que l’incertitude dans ladétermination de la position d’une surface est meilleure quela taille d’un voxel et a précisé qu’elle est de l’ordre de 1/10ede la taille. Il a tenu à expliciter en détails les compromis àréaliser entre le temps de balayage, essentiel pour une utilisationen production, la résolution spatiale et le contraste.20 IESSAIS & SIMULATIONS • N°140 • février - mars 2020

MESURESUn diagramme d’Ishikawa présente les différentes sourcesd’incertitudes : le système lui-même, l’objet à imager, l’environnement,l’opérateur, mais aussi le traitement des donnéesavec les corrections opérées, la détermination des surfaces,les méthodes d’ajustage.Il a également décrit les algorithmes de détermination dessurfaces (ISO50, adaptive surface) et insisté sur l’influencede la qualité des données. Il a ensuite précisé les méthodesdécrites notamment dans le référentiel VDA/VDI2617 pourla détermination de la capabilité du processus de mesure, lecalcul des EMT pour les mesures de longueur, reposant surla comparaison avec des mesures réalisées par MMT et scannersoptiques sur un étalon. Pour finir, il a mis en avant lesavantages de la technologie, les challenges à relever lorsqu’uneentreprise se lance dans son utilisation et les retombées positivesà court terme et notamment la possibilité de servicesétendus en interne, avec l’analyse de porosité, de fibres, depoudres et mousse.Tomographie chez Zeiss, il s’est chargé de présenter la tomographiedans l’industrie 4.0, du laboratoire à la production.Dans sa présentation, il a mis en avant les avantages de latomographie intégrée dans le cycle de vie d’un produit, depuisle développement, les phases de R&D amont, le prototypage, laproduction et l’assurance qualité. Pour la partie production, il atenu à présenter les différentes applications offertes : comparaisonà un master, métrologie des cotes critiques, démarrage defabrication, monitoring de la production, expertise des récla-UN POINT SUR LA PLACE DE LA TOMOGRAPHIEDANS L’INDUSTRIE 4.0Quant à Franck Thibault, responsable produit Micro et NanoZeiss Metrotom – Tomographie Rx industrielleESSAIS & SIMULATIONS • N°140 • février - mars 2020 I21