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Comment mesurer la peinture diffusante efficacement pour économiser ressources et énergie

La carrosserie ou le fuselage d’un véhicule routier ou aérien doit recevoir plusieurs couches de peinture afin de lui assurer de nombreuses années de service sans rouille ni perforation. Typiquement, le véhicule recevra une couche de protection de surface, puis une couche d’apprêt avant l’application des couches des différentes couleurs, et finalement une couche de vernis transparent.

Manufacturier Transport
Donald Prévost
Date  Juillet 2020

La grande différence entre ces deux cas de figure réside dans le rôle de ce bouclier protecteur. Dans le cas de la voiture, on cherche un revêtement coloré de grande qualité, sans le moindre défaut apparent, car il est observé de très près par les consommateurs. De plus, il est probable que, durant sa vie utile, la voiture ne soit jamais repeinte. Il est donc logique d’appliquer un plus grand nombre de couches protectrices avec le plus grand soin.

Dans le cas de l’avion, c’est le contraire. On cherche principalement à assurer la protection du fuselage contre les dégâts structurels qui pourraient survenir à la suite de tous les stress subis par l’aéronef lors de ses trajets réguliers, alors qu’il est soumis à de grands contrastes climatiques. Au cours de sa vie utile, un avion sera repeint tous les 5 à 7 ans.

On peut compter de deux à quatre semaines pour l’entretien complet d’un avion, selon sa taille et le nombre de personnes qui y travaillent. La façon la plus simple et la plus courante de repeindre un avion consiste à appliquer une couche de décapant chimique, d’attendre la réaction et de retirer le produit. Plus il y a eu de couches de peinture et de laque, plus le processus prend du temps et, parfois, il faut le répéter à plusieurs reprises. C’est coûteux et inefficace.

Comme le produit utilisé est en outre très agressif et nocif, il faut faire attention à ne pas endommager le fuselage, et son impact sur l’environnement et la santé des travailleurs n’est pas négligeable. À la suite du décapage, les professionnels doivent nettoyer complètement le fuselage afin de l’inspecter minutieusement pour détecter tout dommage à l’aluminium. Ils doivent faire les réparations nécessaires avant d’appliquer la nouvelle peinture. Avec l’introduction des nouveaux matériaux composites en aéronautique, ce problème s’aggrave. Il devient alors critique de réaliser l’opération de décapage le plus délicatement possible afin d’éviter d’affaiblir la structure de l’avion.

Dans ce contexte, une technique innovante de décapage robotisé au laser est en train de prendre son essor. Le procédé laser agit localement et est associé à un dispositif de récupération des poussières, ce qui le rend beaucoup plus écologique que l’utilisation de produits chimiques. La clé pour réussir un décapage optimal est la qualité de la surveillance de l’épaisseur des couches de peinture. En effet, pour effectuer un décapage complet en un minimum de temps, avec un minimum d’énergie et sans endommager la surface, il est impératif de bien caractériser les couches de peinture avant chaque passage du laser.

Il existe peu de technologies disponibles pour réaliser cette mesure. Actuellement, les systèmes de mesure ponctuels par induction magnétique (« Eddy Currents ») ou même plus récemment, par spectroscopie THz dans le domaine temporel (« Time Domain Spectroscopy ») ne permettent pas de réaliser rapidement des échantillonnages denses de la surface.

La tomographie en cohérence optique (OCT) pourrait bientôt remédier à ce problème. Utilisée surtout en imagerie médicale, l’OCT est une technologie d’imagerie 3D sans contact à haute définition. Avec l’OCT, on pourrait développer une technologie pour imager l’épaisseur des différentes couches de peinture avec une précision micrométrique. L’image obtenue fournirait de l’information dense sur les épaisseurs de peinture dans la zone adjacente à celle où le faisceau laser s’apprête à décaper. De cette manière, un asservissement précis de puissance permettra au robot de retirer la couche de peinture et la couche d’apprêt en un minimum de passages, sans transférer au matériel sous-jacent de l’énergie qui viendrait compromettre la solidité structurale.

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L’OCT est également utile pour les nouveaux véhicules dont la peinture est appliquée par des robots. Avec les mesures précises de cette technologie, on élimine plus facilement les défauts d’application, pour un fini plus précis.

Si vous désirez en savoir plus sur la technologie OCT et vous associer avec INO pour développer une solution efficace à ce problème, n’hésitez pas à me contacter. Notre démarche structurée en cinq étapes vous permettra de bien comprendre la solution qui sera développée selon vos besoins et vos exigences.

À propos de l'auteur

Donald Prévost

Gestionnaire de solutions

Donald Prévost, PhD, a obtenu ses baccalauréats et maitrise en physique de l’université Laval en 1990 et 1992, puis son doctorat en physique de l’image de l’université Paris-Sud en 1995. Il cumule plus de 22 ans d’expérience professionnelle au sein d’INO aux titres de chercheur, chef de groupe, gestionnaire de programme puis maintenant gestionnaire de solutions.

Spécialiste de l’intelligence artificielle et de l’optimisation combinatoire appliquées au traitement des images et des vidéos, il est l’initiateur des développements  d’INO ayant conduit à l’élaboration des plateformes actuelles de détection et suivi d’objets, de reconstruction 3D de scènes, de fusion et rehaussement d’images et de déploiement de capteurs.

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