Essais & Simulations n°140

MESURES
COMPTE-RENDU
Le succès au rendezvous
de la Journée
technique Tomographie
et technologies RX pour
la mesure
Tomographie numérique en production
Le 3 décembre dernier, le Collège français de métrologie (CFM) organisait à Paris sa dernière Journée
technique de l’année, en collaboration avec Zeiss sur le thème « Tomographie et technologies RX
pour la mesure ».
©Zeiss
ARTICLE RÉALISÉ AVEC Le programme a été
LE CFM, PARTENAIRE élaboré conjointement
D'ESSAIS & SIMULATIONS avec Marie-France Radenez
de l’entreprise Zeiss ;
il comptait des intervenants de l’entreprise,
experts du domaine, un
représentant de l’entreprise Volume
Graphics, spécialisée dans le traitement
d’images tomographiques,
des retours d’expérience industriels
de deux sociétés utilisatrices de la technologie (Aptiv et Trelleborg)
et un expert du Cetim qui a donné des perspectives
d’avenir sur cette technologie.
Après une introduction de Jérôme Lopez, directeur technique
du CFM, et Jean-Marie Menguy, directeur commercial régional
de Zeiss, qui a insisté sur l’importance de la métrologie et
de la formation des jeunes dans ce domaine en pleine évolution,
la série d’interventions s’est ouverte par une présentation
générale de la tomographie par rayons X par Thomas
Beuvier, référent tomographie chez Zeiss. Ce dernier a tout
d’abord mis en avant les possibilités en termes d’inspection de
matériaux très divers : polymères, biomatériaux, céramiques,
composites, métaux, verres, bétons… et exposé le compromis
à faire entre la taille des voxels (résolution spatiale) et la
taille des échantillons que l’on peut imager ainsi que les techniques
de grandissement obtenues soit en rapprochant l’échantillon
du générateur à rayons X, soit par une technologie de
grandissement optique placé entre le scintillateur (dispositif
convertissant le rayonnement X reçu en lumière visible)
et le capteur CCD qui réalise l’image.
Il présente de manière très didactique le principe d’imagerie
et de reconstruction 3D à partir de projections bi-dimensionnelles.
La résolution des volumes 3D dépend directement
du nombre de pixels sur le capteur. Améliorer la résolution
nécessite aussi d’augmenter le nombre de projections (i.e.
le nombre d’images radiographiques) et par conséquent les
durées d’acquisition, de reconstruction et de post-traitement.
La résolution obtenue sur les images, en particulier la capacité
à déterminer la position d’une surface est meilleure que
la taille d’un voxel. D’autre part, la norme VDI/VDE2630
décrit la possibilité de raccordement métrologique avec un
étalon adapté à la technologie. Les meilleures performances
obtenues à ce jour sont de l’ordre du micromètre. La présentation
se finit avec des exemples d’images réalisées sur différents
échantillons, réalisés par impression 3D, biologiques,
assemblages mécaniques.
RETOUR D’EXPÉRIENCE SUR LA MÉTROLOGIE À
PARTIR DE DONNÉES ISSUES DE LA TOMOGRAPHIE
C’est ensuite au tour de Nicolas Coutant de Volume Graphics
de présenter un retour d’expérience sur la métrologie à
partir de données issues de la tomographie industrielle. Il a
commencé par rappeler l’histoire de la tomographie avec les
débuts dans les années 1970, l’évolution de la technologie,
le passage véritable de la R&D à la production au début des
années 2000, le passage en 2007 aux détecteurs 2K puis en
2015 aux 4K. Il a ensuite confirmé que l’incertitude dans la
détermination de la position d’une surface est meilleure que
la taille d’un voxel et a précisé qu’elle est de l’ordre de 1/10e
de la taille. Il a tenu à expliciter en détails les compromis à
réaliser entre le temps de balayage, essentiel pour une utilisation
en production, la résolution spatiale et le contraste.
20 IESSAIS & SIMULATIONS • N°140 • février - mars 2020