Contrôle de la qualité des pièces et produits en titane
La qualité des pièces en titane est directement liée à leurs performances, leur fiabilité et leur sécurité. Il est donc essentiel de mettre en place un système d'inspection qualité complet, scientifique et précis.
- Tolérance: +/- 0.005 mm
- XRF, CMM, Ra et MEB
- Certifié ISO 9001 : 2016
- Inspecteurs qualité formés
- Rapport d'inspection de qualité pleine grandeur
Atelier Wstitanium
Nos puissantes installations
Système d'inspection de la qualité des pièces et des produits en titane
Wstitanium a toujours recherché la qualité et s'engage à devenir l'un des principaux fabricants de pièces en titane en Chine. Grâce à la recherche et au développement technologiques continus, à la modernisation des équipements et à la formation continue des talents, Wstitanium est non seulement en mesure de fabriquer des pièces et des produits en titane de haute qualité, mais aussi grâce à des méthodes de contrôle qualité complètes et précises garantissant que chaque pièce en titane répond, voire dépasse, vos exigences. La stratégie globale de Wstitanium en matière de contrôle qualité des pièces en titane couvre tous les aspects, du contrôle strict des matières premières au suivi en temps réel du processus de fabrication, en passant par les tests multidimensionnels du produit final, et un système de contrôle et de gestion de la qualité complet.
Concept avancé d'inspection de la qualité
Wstitanium a constitué une équipe d'inspection qualité composée d'experts en science des matériaux, en génie mécanique, en contrôle non destructif et dans d'autres domaines. Ils maîtrisent les caractéristiques du titane, les principes et les points de fonctionnement des différentes méthodes d'inspection, ainsi que les normes et spécifications applicables. Le personnel d'inspection est encouragé à participer aux examens de certification de qualification d'organismes nationaux et étrangers faisant autorité, tels que la certification de qualification du personnel en contrôle non destructif de l'American Society for Nondestructive Testing (ASNT).
Équipement d'inspection de qualité
Wstitanium a investi dans une série d'équipements d'inspection de qualité de premier plan au niveau international, tels que le microscope électronique à balayage de haute précision (MEB) de Zeiss en Allemagne, avec une résolution inférieure à 1 nm, qui peut observer clairement les caractéristiques subtiles de la microstructure des pièces en titane ; le spectromètre d'émission à plasma à couplage inductif (ICP-OES) de Thermo Electron aux États-Unis, qui peut effectuer une analyse ultra-trace de la composition chimique des alliages de titane, avec une précision d'inspection de l'ordre du ppm, voire du ppb ; et la machine à mesurer tridimensionnelle de haute précision (MMT) de Mitutoyo au Japon, avec une précision de mesure de ± 0.5 μm, qui répond aux besoins de mesure de formes complexes et de dimensions de haute précision des pièces en titane.
Normes d'inspection de la qualité
Wstitanium a formulé des normes internes de contrôle qualité plus strictes, basées sur les normes internationales et industrielles, et combinées à ses propres procédés de fabrication. Par exemple, pour la détection des défauts internes des pièces en alliage de titane destinées à l'aéronautique, la plage autorisée est encore réduite en fonction des restrictions de taille et de quantité de défauts tels que les pores et les inclusions, conformément aux normes internationales, afin de répondre aux exigences de fiabilité extrêmement élevées des produits du secteur aéronautique. Nous suivons attentivement l'évolution des normes industrielles et des tendances technologiques, et nous révisons et améliorons régulièrement nos normes internes de contrôle qualité. Nous organisons régulièrement des équipes techniques pour examiner les normes et recueillir les données qualité et les retours clients pendant la production.
Contrôle de la qualité des matières premières
La composition chimique des matières premières en titane est analysée par trois méthodes : la spectroscopie d'émission optique à plasma inductif (ICP-OES), le spectromètre à lecture directe à étincelle (OES) et la spectroscopie de fluorescence X (XRF). Principale méthode d'analyse quantitative, l'ICP-OES permet de déterminer avec précision la teneur en divers éléments d'alliage (tels que l'aluminium, le vanadium, le molybdène, etc.) et en impuretés (tels que le fer, le silicium, le carbone, etc.) des alliages de titane, avec une précision de détection allant jusqu'au ppm. L'OES permet de sélectionner rapidement les matières premières et d'effectuer une analyse préliminaire de la composition de chaque lot sur le site de production afin de garantir que sa composition de base est conforme aux exigences. La XRF, méthode de détection non destructive, est utilisée pour l'analyse qualitative et semi-quantitative des matières premières. La XRF permet notamment d'obtenir rapidement des informations sur la composition élémentaire de certains échantillons difficiles à préparer en solution.
Le système de gestion de la qualité ISO9001 est strictement respecté et les données de composition chimique obtenues lors des tests sont comparées en détail aux documents de certification qualité fournis par le fournisseur de matières premières afin de garantir leur cohérence. Parallèlement, un système complet de traçabilité de la qualité des matières premières est mis en place pour archiver les données de test de chaque lot et enregistrer des informations telles que la source, la date d'achat et les résultats des tests. Si un problème de qualité est détecté lors de la production, il peut être rapidement identifié et remonter au lot de matières premières et aux données de test associées, ce qui permet de prendre des mesures correctives rapides.
Contrôle de la qualité de la dureté
Utilisez avec souplesse les méthodes d'essai de dureté Rockwell (HR), Vickers (HV) et Brinell (HB). Pour les matières premières en titane sous forme de blocs, l'essai de dureté Rockwell est privilégié, car il est simple et rapide à mettre en œuvre, et convient aux essais par lots. Pour les situations où il est nécessaire de mesurer avec précision la dureté ou de détecter la dureté d'une zone microscopique, comme l'analyse de la dureté de différentes phases ou inclusions dans la matière première, l'essai de dureté Vickers est utilisé. Pour le titane plus tendre, l'essai de dureté Brinell est plus approprié. Lors de l'essai de dureté, on vérifie non seulement si la valeur de dureté est conforme aux exigences de la norme, mais on analyse également en profondeur la relation entre la valeur de dureté et les performances de l'alliage de titane.
Par exemple, pour le titane durci, la variation de dureté peut refléter les changements d'état de transformation et de structure interne. En établissant un modèle mathématique entre la dureté et les propriétés mécaniques telles que la résistance et la plasticité, les résultats des essais de dureté permettent d'évaluer préliminairement les propriétés mécaniques des matières premières, fournissant ainsi une référence pour la technologie de transformation ultérieure.
Analyse de la structure métallographique
La structure métallographique des matières premières en titane est observée à l'aide d'un microscope métallographique haute résolution et d'un microscope électronique à balayage (MEB). Le microscope métallographique permet d'observer la structure macroscopique, comme la distribution des phases α et β, la taille et la forme des grains, etc. Le MEB amplifie la microstructure, observe les caractéristiques des joints de grains, la précipitation de la seconde phase et les défauts microscopiques (dislocations, vides, etc.). Parallèlement, grâce à la technologie d'analyse du spectre d'énergie (EDS), les différentes phases de la structure métallographique sont analysées afin de déterminer leur composition chimique. L'évaluation repose sur plusieurs critères, tels que la taille des grains, le rapport de phase et l'uniformité organisationnelle, afin de déterminer si la qualité des matières premières répond aux exigences.
Lorsque les matières premières ne répondent pas aux exigences, les raisons sont analysées en profondeur, comme un procédé de fusion inapproprié ou des défauts de moulage, et des solutions sont négociées avec les fournisseurs. Parallèlement, les résultats de l'analyse de la structure métallographique sont corrélés aux données d'essai telles que la composition chimique et la dureté afin d'évaluer la qualité des matières premières de manière exhaustive.
Précision dimensionnelle
La précision dimensionnelle des pièces en titane est testée lors de leur fabrication en combinant des outils de mesure traditionnels tels que des pieds à coulisse et des micromètres avec des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) de haute précision. Lors de l'ébauche, les pieds à coulisse et les micromètres permettent de mesurer rapidement les dimensions clés, de détecter les écarts d'usinage à temps et d'effectuer les ajustements. Lors de la finition, les MMT permettent d'effectuer des mesures tridimensionnelles complètes des pièces, et des comparaisons précises avec les modèles de conception sont effectuées afin de garantir que la précision dimensionnelle des pièces répond aux exigences de conception. Pour certaines pièces en titane présentant des surfaces courbes complexes, comme les aubes de moteurs d'avion, des équipements de mesure optiques tels que les instruments de mesure à balayage laser et les instruments de mesure à lumière structurée sont également utilisés pour réaliser des mesures rapides et précises de formes complexes.
Pendant l'usinage, un système de surveillance en temps réel de la précision dimensionnelle est mis en place pour transmettre les données de détection au système de contrôle de l'équipement d'usinage. Dès que l'écart dimensionnel dépasse la plage autorisée, le système déclenche automatiquement une alarme et ajuste les paramètres d'usinage en temps réel selon la stratégie de réglage prédéfinie. Par exemple, sur un centre d'usinage CNC, la vitesse d'avance et la profondeur de coupe sont automatiquement ajustées grâce à un système de contrôle à rétroaction afin de garantir un contrôle permanent de la précision dimensionnelle des pièces.
Rugosité de surface
La rugosité de surface des pièces en titane est testée par la méthode du stylet et la méthode optique. La méthode du stylet utilise un instrument de mesure de la rugosité de surface pour mesurer avec précision la rugosité microscopique du profil de surface en déplaçant le stylet en diamant sur la surface de la pièce. Elle permet d'obtenir des paramètres de rugosité tels que l'écart moyen arithmétique (Ra) et la hauteur maximale (Rz) du profil. La méthode optique utilise le principe d'interférence de la lumière (comme l'interféromètre à lumière blanche) et le principe de diffusion de la lumière (comme le rugosimètre à diffusion laser) pour réaliser une mesure sans contact de la rugosité de surface. Ces deux méthodes sont complémentaires. La méthode du stylet est adaptée aux situations exigeant une rugosité de surface élevée et une précision de mesure élevée ; la méthode optique offre les avantages d'une mesure rapide et sans dommage de surface, et convient à la détection par lots et en ligne.
Étude approfondie de la relation entre la rugosité de surface et les performances des pièces en titane, et établissement d'un modèle mathématique de l'influence de la rugosité de surface sur les performances de frottement, de fatigue et de résistance à la corrosion, etc. des pièces. Déterminer une plage raisonnable de rugosité de surface en fonction des différents scénarios d'application et des exigences de performance. Par exemple, pour les aubes en alliage de titane des moteurs d'avion, la rugosité de surface a une influence importante sur leurs performances aérodynamiques et leur durée de vie en fatigue. L'optimisation des technologies et des méthodes de traitement de surface permet de contrôler la rugosité de surface entre Ra0.1 et 0.8 μm afin de répondre aux exigences de performance élevées des moteurs d'avion.
Détection de défauts internes
Lors de la fabrication de pièces en titane, des technologies de contrôle non destructif telles que les ultrasons (UT), les rayons X (RT), la magnétoscopie (MT) et le ressuage (PT) sont utilisées pour détecter de manière exhaustive les défauts à l'intérieur et à la surface des pièces. Les ultrasons sont principalement utilisés pour détecter les défauts tels que les fissures, les pores, les inclusions, etc. à l'intérieur des pièces. Ils exploitent les caractéristiques de propagation des ondes ultrasonores dans les matériaux pour détecter les défauts en détectant le signal des ondes réfléchies. La RT pénètre les pièces grâce aux rayons X et forme différentes images sur la plaque ou le film d'imagerie en fonction des différents degrés d'absorption et d'atténuation des rayons X des pièces défectueuses, révélant ainsi la forme, la taille et la position des défauts. La MT est adaptée à la détection des défauts en surface et à proximité de la surface des alliages de titane ferromagnétiques. Elle utilise le champ magnétique de fuite au niveau du défaut pour absorber les particules magnétiques et former des traces magnétiques visibles. Le PT est principalement utilisé pour détecter les défauts d'ouverture de surface. En appliquant un pénétrant contenant un colorant coloré ou un agent fluorescent sur la surface de la pièce, le pénétrant pénètre dans le défaut, puis élimine l'excès de pénétrant sur la surface, puis applique un révélateur pour adsorber le pénétrant dans le défaut, montrant ainsi la position et la forme du défaut.
Des techniques avancées de traitement du signal et d'analyse d'images sont utilisées pour réaliser une analyse qualitative et quantitative des défauts détectés. Le type (fissures, pores, inclusions, etc.), la taille, la profondeur et la localisation des défauts sont déterminés par l'analyse des caractéristiques des signaux de réflexion ultrasonore, l'analyse des niveaux de gris des images radiographiques et l'analyse de la morphologie des défauts par magnétoscopie et ressuage.
Suivi et réponse rapides
Wstitanium a mis en place un système complet de traçabilité qualité pour enregistrer des informations détaillées sur l'ensemble du processus de fabrication des pièces en titane, de l'approvisionnement en matières premières à la livraison du produit fini. Lors de la phase de fabrication, le fournisseur, le numéro de lot, les résultats des tests de composition chimique et d'autres informations sont enregistrés ; lors de la fabrication, les paramètres de traitement, le numéro de l'équipement, l'opérateur et d'autres informations relatives à chaque processus sont enregistrés ; lors de l'inspection, les données d'inspection, la durée de l'inspection, le personnel d'inspection et d'autres informations relatives à chaque élément inspecté sont enregistrés. Grâce à l'enregistrement complet de ces informations, la qualité des pièces peut être suivie tout au long du processus.
Lorsqu'un problème de qualité est détecté sur une pièce en titane, le système de traçabilité qualité permet d'en localiser rapidement la cause et le lien. Par exemple, si des fissures sont détectées à l'intérieur de la pièce lors de l'inspection du produit fini, le système de traçabilité peut rapidement interroger les informations pertinentes sur la pièce lors du forgeage, du traitement thermique ou d'autres processus afin de déterminer s'il s'agit d'un défaut interne dû à un forgeage incorrect ou d'une fissure due à un refroidissement excessif pendant le traitement thermique. Selon la cause du problème, des mesures correctives appropriées peuvent être prises rapidement, telles que l'ajustement des paramètres du procédé, le remplacement des équipements, la formation du personnel concerné, etc., et une analyse approfondie du même lot ou des autres pièces concernées peut être menée afin d'éviter que des problèmes de qualité similaires ne se reproduisent.
