Le projet PlastX, porté par le Centre technique de la plasturgie, vise à développer un système de tomographie à rayons X en temps réel pour le contrôle de pièces plastiques. Il s’appuie pour cela sur une technologie innovante brevetée par la société Spectroscan.

La tomographie à rayons X n’a jamais autant fait parler d’elle. Depuis que cette technologie (issue du domaine médical) fait ses preuves dans l’industrie, elle ne cesse de s’ouvrir à de nouvelles applications. Le projet PlastX, initié en 2010, en apporte une déclinaison supplémentaire. L’idée est née d’un besoin identifié par le Centre technique de la plasturgie (PEP). « Les industriels de la plasturgie recherchaient un moyen d’utiliser la tomographie à rayons X pour contrôler très rapidement les pièces plastiques, et détecter tous types de défauts avec une résolution élevée », explique David Garcia, responsable conception et simulation au PEP. Bien qu’elle soit très performante pour détecter les défauts internes d’un matériau ou réaliser des mesures dimensionnelles, la tomographie à rayons X souffre en effet de plusieurs limitations. Les temps d’acquisition et de traitement, tout d’abord, sont relativement longs. De plus, suivant la manière dont la source et l’imageur sont positionnés par rapport à la pièce, il est possible de générer des artefacts, et de “masquer” la présence de certains défauts... Or il existe une technologie, développée et brevetée par la société Spectroscan, pour pallier ces inconvénients. Conscient de l’intérêt de cette solution, le PEP cherche à l’appliquer aux matériaux plastiques. Fin 2010, son sujet de recherche est accepté par la DGCIS* : c’est la naissance du projet PlastX.
Une source et un détecteur mobiles
Différents acteurs sont impliqués. La DGCIS et le PEP co-financent le projet, qui s’appuie sur la technologie CRS (Contrôle radio synthétique) de la société Spectroscan. Les sociétés MIHB, JBtecnics et ARaymond, de leur côté, fournissent au centre technique des exemples concrets d’application et lui permettent d’évaluer précisément les besoins de l’industrie. De 2010 à 2012, le PEP travaille sur les spécifications techniques de la solution, sur les différentes formes qu’elle peut prendre (machine de contrôle en ligne, en bord de ligne ou en laboratoire), ainsi que sur la rédaction d’un guide méthodologique qui présente la technologie.
Celle-ci ne manque pas d’avantages. Contrairement aux systèmes de tomographie classiques, les différents éléments d’un tomographe CRS sont mobiles. En pratique, la source à rayons X et l’imageur se déplacent à l’aide de robots manipulateurs afin de réaliser uniquement les prises de vue “utiles” des zones critiques de l’objet. La position relative des différents éléments et la trajectoire optimale du déplacement sont déterminées par des algorithmes spécifiques. Ainsi la durée du contrôle est réduite au minimum. « Le temps d’acquisition d’un procédé de tomographie standard s’élève à environ 20 minutes. Avec le procédé CRS, quelques dizaines de secondes suffisent », souligne David Garcia. Autres intérêts de cette approche, la possibilité de masquer les rayons “polluants” qui génèrent des artefacts pendant le processus de reconstruction, et d’augmenter la résolution du contrôle au niveau des zones critiques par un effet de zoom. Enfin le système peut se décliner en plusieurs variantes plus ou moins élaborées (et donc plus ou moins coûteuses) suivant que l’on utilise un ou plusieurs robots de 3 ou 6 axes, une platine tournante pour que l’objet contrôlé soit lui aussi mobile, etc.
Après deux ans de développement collaboratif, le Centre technique de la plasturgie cherche désormais à mieux faire connaître la technologie. Un démonstrateur hébergé par PEP devrait voir le jour dès le mois de mars. Les industriels de la plasturgie pourront ainsi se familiariser avec ce procédé et réaliser des essais. Du côté de Spectroscan, le projet devrait aboutir à la commercialisation de systèmes de tomographie CRS à destination des industriels. Il est difficile pour l’instant d’évaluer le prix d’une telle solution, mais elle devrait être moins coûteuse qu’un système de tomographie à rayons X classique. Quant au PEP, il réfléchit déjà aux multiples variantes que pourrait offrir ce procédé. Parmi les idées évoquées, la possibilité d’embarquer une caméra pour associer la tomographie CRS avec la vision industrielle...
Marie-Line Zani-Demange

*Direction générale de la compétitivité, de l'industrie et des services