Améliorer la sécurité automobile avec Real

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Les éléments de fixation - tels que les écrous, les boulons, les vis et les rivets - sont des composants structurels essentiels des véhicules, et leur défaillance peut avoir de graves répercussions sur la sécurité du conducteur. Beaucoup de ces éléments métalliques sont également inévitablement exposés à des conditions de fonctionnement difficiles, ce qui signifie qu'ils sont susceptibles de se corroder avec le temps. La composition exacte des alliages utilisés dans ces fixations affecte leur résistance inhérente à des facteurs tels que la chaleur, le frottement, les produits chimiques ou l'humidité, soulignant l'importance de l'analyse de la composition pour s'assurer qu'ils répondent aux spécifications de conception. Malheureusement, les méthodes d'analyse de laboratoire conventionnelles utilisées dans les processus d'assurance qualité sont destructrices et chronophages, ce qui entraîne des délais d'exécution lents et des retards de traitement. En revanche, la fluorescence X portable peut fournir des résultats de haute qualité en temps réel et sur site. Cet article explique comment cette technologie aide les fabricants de véhicules et de fixations à répondre à des exigences de sécurité rigoureuses et, en fin de compte, à assurer la sécurité des consommateurs.

Les fixations automobiles sont constituées d'alliages de divers métaux – notamment l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium et, moins fréquemment, le cuivre ou le titane – et sont conçues pour fonctionner dans des conditions difficiles tout en résistant à des contraintes mécaniques importantes. Il est donc crucial que les fabricants vérifient la composition exacte des matières premières qu'ils utilisent dans la construction des composants et des véhicules par le biais de programmes d'assurance qualité stricts, garantissant que les produits finaux répondent aux spécifications de sécurité nécessaires pour ces applications à fortes contraintes.

Des revêtements métalliques en zinc ou en chrome peuvent également être appliqués sur les fixations et autres composants du véhicule pour améliorer la résistance du matériau de base à la corrosion, à l'usure et à la chaleur. Une sous-application de ces revêtements (sous-revêtement) peut entraîner une faible résistance à la corrosion, entraînant des défaillances du produit et des problèmes de sécurité. Cependant, ce risque doit être mis en balance avec le coût inutile d'une application excessive de revêtements afin que les fabricants puissent fournir des fixations de haute qualité tout en restant financièrement compétitifs. Cela met en évidence la nécessité de surveiller en permanence l'épaisseur des revêtements des fixations tout au long du processus de fabrication à l'aide de technologies analytiques très sensibles.

L'assurance qualité n'est pas seulement importante sur le site de fabrication des fixations ; il est également crucial pour les usines de véhicules qui intègrent des fixations dans leurs produits finis. Se fier aux certificats d'usine comme preuve de l'analyse de la composition ou de l'épaisseur du revêtement peut ne pas être suffisant pour garantir que les fixations entrantes répondent aux exigences de sécurité de l'industrie automobile. De nombreux constructeurs automobiles testent donc leurs livraisons de fixations à leur arrivée, identifiant les matériaux de qualité inférieure dès que possible pour éviter des rappels coûteux et des atteintes à la réputation qui pourraient survenir plus tard.

Les techniques traditionnelles d'analyse en laboratoire des métaux et des alliages peuvent s'avérer peu pratiques pour une utilisation dans les programmes d'assurance qualité automobile, car les échantillons doivent être retirés de la chaîne de traitement principale et transférés vers une installation dédiée pour les tests. Ces méthodes prennent également beaucoup de temps, car cela peut prendre plusieurs heures, voire plusieurs jours, pour recevoir les résultats du laboratoire. De plus, il y a souvent plusieurs points d'échantillonnage tout au long des processus de fabrication, ce qui rend les tests en laboratoire extrêmement perturbateurs pour la production et peut entraîner des temps d'arrêt en attendant les résultats. Ces délais d'exécution lents, les limitations de production et la perte de matériaux de valeur ont tous stimulé le développement de nouvelles technologies de test non destructif pour l'analyse sur site et en ligne des compositions métalliques et des épaisseurs de revêtement pendant la fabrication des fixations, ainsi que pour les activités d'inspection rétroactives. .

La fluorescence X (XRF) est une technologie qui est appliquée à ces applications, et fonctionne en irradiant un spécimen à l'aide d'un tube à rayons X, puis en mesurant les caractéristiques des rayons X émis par les différents éléments contenus dans le matériau étant testé. Comme les signaux de rayons X générés par chaque élément sont très spécifiques, XRF peut être utilisé à la fois pour analyser la composition du métal et mesurer l'épaisseur des revêtements métalliques. Cette approche peut même évaluer plusieurs couches de revêtement métallique sur tout type de substrat, jusqu'à l'épaisseur dite de saturation, qui est généralement comprise entre 6 et 50 μm, selon le type de métal et la séquence de couches.

Malgré la polyvalence de la technique, l'utilisation d'analyseurs XRF stationnaires ou de paillasse pour mesurer la composition élémentaire ou l'épaisseur du revêtement de pièces de véhicules volumineuses et peu maniables n'est pas pratique. De plus, les échantillons doivent encore être transférés à l'emplacement de l'analyseur pour être testés, ce qui prend un espace précieux et entrave le retour des résultats.

Les analyseurs XRF portables (HH-XRF) ont été développés spécifiquement pour relever ces défis et sont capables d'identifier rapidement les éléments présents dans un échantillon de fixations en quelques secondes seulement. Ils offrent une détermination en temps réel de la composition et de la qualité de l'alliage en comparant les compositions mesurées avec des bibliothèques de valeurs tabulées conformes à diverses normes internationales. Les tubes à rayons X miniaturisés à haute puissance et les détecteurs à dérive en silicium avec des fenêtres en graphène ont encore augmenté la vitesse de détection de la technologie pour les éléments légers et ont permis de détecter même des traces de métaux. La technologie peut également être utilisée pour vérifier la cohérence et la norme des revêtements métalliques sur les composants automobiles - y compris les fixations - avant de les incorporer dans le produit fini dans une usine de fabrication de véhicules. Dans l'ensemble, ces instruments portables fournissent des données instantanées et exploitables pour une prise de décision rapide sur le terrain, contribuant ainsi à améliorer la cohérence globale et la norme des produits mis sur le marché.

Il est crucial que les compositions des métaux et des alliages utilisés dans les fixations automobiles soient vérifiées par des programmes d'assurance qualité rigoureux, car tout écart par rapport aux spécifications pourrait présenter des risques importants pour la sécurité des conducteurs. Les revêtements doivent également être étroitement contrôlés pour assurer l'équilibre optimal entre l'épaisseur et la rentabilité. L'utilisation d'appareils HH-XRF a grandement rationalisé les programmes de contrôle de la qualité dans la fabrication de fixations, l'application de revêtement et la fabrication de véhicules en apportant des capacités analytiques standard de laboratoire directement à la chaîne de production ou d'assemblage. Ces analyseurs génèrent des données en temps réel très précises qui permettent aux utilisateurs de prendre des décisions rapides et éclairées et de garantir le respect des spécifications internationales de qualité et de sécurité. L'optimisation des processus d'assurance qualité à l'aide de cette technologie conduit également à un débit d'usine plus élevé et à moins de rejets de lots, offrant un retour sur investissement rapide. De plus, les analyseurs HH-XRF sont faciles à utiliser et à entretenir par le personnel sans formation approfondie ni connaissance de la chimie, ce qui rend la technologie accessible à un large éventail d'opérateurs et se traduit par un faible coût total de possession. Ces appareils portables innovants ont déjà fait leurs preuves dans le secteur automobile et montrent un grand potentiel pour améliorer la sécurité dans l'industrie au cours des années à venir.

Mathieu Bauer , scientifique d'application senior - chef de produit associé, Thermo Scientific Field and Safety Instruments. Pour plus d'informations, appelez le +49 89 36 81 38-55, envoyez un e-mail à [email protected] ou visitez thermofisher.com/industrial.