La thermographie infrarouge stimulée

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La thermographie infrarouge stimulée (ou TIS) est une technique de plus en plus usitée dans un nombre croissant de secteurs. Mais de quoi s’agit-il précisément et comment est-elle mise en œuvre ?

La thermographie infrarouge stimulée consiste à effectuer des mesures de matériaux en chauffant préalablement leur surface. Cette stimulation permet d’identifier plus facilement leurs défauts en les rendant plus visibles à la caméra. Cela en fait donc une technique très appréciée, entre autres, dans l’industrie.

En effet, certaines anomalies sont peu détectables à température ambiante. Mais lorsque la surface est chauffée, elle restitue la chaleur de façon relativement homogène, sauf lorsqu’il y a présence de défauts où le différentiel de température observé à la caméra diverge par rapport au reste de la surface.

 

 

L’EXEMPLE DE L’AERONAUTIQUE

 

L’intérêt de la TIS est de pouvoir fournir des données sur la profondeur des défauts identifiés grâce à la façon dont leur différentiel thermique évolue après exposition à la chaleur (temps d’apparition du défaut, intensité du contraste, persistance de l’image). L’analyse de ces données rend alors possible la cartographie du volume endommagé d’un matériau – une méthode développée notamment par l'Onera (Office national d'études et recherches aérospatiales).

Son champ d’application est vaste et les industriels la plébiscitent de plus en plus. On retrouve notamment son utilisation dans l’aéronautique. Le groupe Duqueine l’a ainsi adoptée pour vérifier la qualité des composites utilisés pour un capot moteur destiné à un banc d'essai de maintenance de réacteur d'A 380.

La pièce est chauffée à l’aide d’une lampe flash de 6000 W. Les défauts sont alors mis en évidence au travers des anomalies détectées dans la diffusion de la chaleur dans le matériau. Cette technique révèle des défauts bien plus petits que le simple recours à la thermographie infrarouge classique.

 

 

LA TIS DANS LE MONDE DE L’ART

 

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L’utilisation de la TIS peut cependant trouver des applications dans des domaines plus inattendus, comme l’analyse de peintures murales en vue d’être restaurées. Les anomalies recherchées portent sur la présence éventuelle de décollements d’enduits ou des déplacages.

En effet, la méthode traditionnelle consistant à effectuer des sondages acoustiques montrent vite ses limites.

Dépendantes du dire d’expert, elle est laborieuse à mettre en place sur de grandes surfaces (des échafaudages devant être parfois installés en présence notamment de fresques) et oblige à toucher des œuvres d’art souvent fragiles.

La technique a ainsi été appliquée pour étudier des peintures (ex. le Saint Christophe de la collection Campana du Louvre), mais aussi des fresques d’édifices religieux (ex. abbaye de Saint Savin sur Gartempe, classée au patrimoine mondial de l’UNESCO – photo ci-dessous) ou des peintures murales antiques (ex. villa Kerylos, Beaulieu sur Mer).

 

 

UNE METHODE AMENEE A SE DEVELOPPER

 

A l’instar de l’aéronautique, la méthode facilite l’identification de vides, en fournissant des informations sur leur profondeur et leur épaisseur. De surcroît, sa rapidité et sa facilité de mise en œuvre tout en offrant des résultats plus fiables que la méthode acoustique fond de la TIS une technique qui devrait être largement utilisée dans les années à venir.

 

 

Références :

BODNAR J.-L., CANDORE J.-C., DETALLE V., GROSSEL P. (2009) Aide à la restauration de peintures murales du patrimoine par thermographie infrarouge stimulée, congrès annuel de la Société Française de Thermique, Vannes, 26-29 Mai 2009

CETIM (2012) Le groupe Duqueine flashe les défauts, communiqué de presse

Site de l’ONERA – "Comment voir les défauts cachés ?"

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