Contrôle par ultrasons
Autres appellations : Contrôle d'authenticité par ultrasons, Contrôle UT, Mesure par ultrasons
Méthode d'examen non destructive qui exploite la propagation des ondes sonores ultrasoniques pour évaluer la structure interne, la densité et la composition des lingots et pièces en métaux précieux.
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Le contrôle par ultrasons compte parmi les procédures les plus fiables pour déceler les falsifications dans les lingots et les pièces de grand format en métaux précieux — sans détériorer l'objet examiné. La technique repose sur une propriété fondamentale : chaque matériau conduit les ondes sonores à une vitesse qui lui est propre. Dès que la valeur mesurée s'écarte des caractéristiques de référence de l'or ou de l'argent, la présence d'un matériau étranger à l'intérieur de l'objet est présumée.
Principe de fonctionnement
Un transducteur piézoélectrique envoie de brèves impulsions ultrasoniques à travers l'objet. L'onde acoustique traverse le lingot ou la pièce, se réfléchit sur la paroi opposée et revient vers le capteur. À partir du temps de vol mesuré et de l'épaisseur connue, on détermine la vitesse du son dans le matériau :
v = 2d / t
v = vitesse du son (m/s)
d = épaisseur de l'objet (mm)
t = temps de parcours de l'écho (µs)
La valeur obtenue est ensuite confrontée aux données de référence des métaux purs. Un écart supérieur à 1–2 % justifie une analyse complémentaire.
Pourquoi cette méthode déjoue les contrefaçons au tungstène
Le tungstène présente une densité presque identique à celle de l'or (19,25 g/cm³ contre 19,32 g/cm³), ce qui lui permet de tromper la détermination de densité selon Archimède et le test magnétique. Mais sa vitesse de propagation acoustique diffère radicalement de celle de l'or :
| Matériau | Densité (g/cm³) | Vitesse du son longitudinale (m/s) |
|---|---|---|
| Or (999) | 19,32 | env. 3 240 |
| Tungstène | 19,25 | env. 5 220 |
| Plomb | 11,34 | env. 2 160 |
| Cuivre | 8,96 | env. 4 700 |
| Argent | 10,49 | env. 3 600 |
Un lingot d'or dont l'intérieur est comblé de tungstène affiche aux ultrasons une vitesse nettement supérieure à la valeur théorique de l'or pur — il est ainsi identifié sans ambiguïté. Pour les lingots kilogramme et les grands formats destinés au marché LBMA, le contrôle par ultrasons est considéré comme la norme des laboratoires professionnels.
Champs d'application et limites
Particulièrement adapté pour :
- Les lingots d'or et d'argent d'un poids supérieur à environ 50 g
- Les lingots de 1 kg et les grands lingots LBMA Good Delivery (400 onces)
- Toute pièce ou tout objet présentant un son, un poids ou des dimensions inhabituels
Limites de la méthode :
- Les objets très minces (en deçà d'environ 2–3 mm d'épaisseur) sont difficiles à analyser, car les impulsions d'émission et de réception se chevauchent
- Les surfaces irrégulières ou convexes nécessitent l'application d'un gel de couplage acoustique pour assurer un bon transfert des ondes
- Les alliages multicouches (par exemple une fine couche d'or sur un second métal) peuvent générer des réflexions parasites selon les épaisseurs en présence
- La méthode ne se substitue pas à l'analyse par fluorescence X (FRX) pour la détermination précise du titre
Déroulement d'un contrôle professionnel
- Nettoyage soigneux des zones de mesure (huiles et résidus perturbent le couplage acoustique)
- Application du gel ultrasonique sur la sonde et la surface à contrôler
- Relevés en plusieurs points de l'objet : bords, centre et face inférieure
- Comparaison automatique avec une base de données matériaux ou évaluation manuelle du temps de vol
- Consignation des résultats ; en cas d'anomalie, combinaison avec la détermination de densité ou la FRX
Des appareils portables compacts à destination des investisseurs privés sont disponibles sur le marché : ils affichent directement un résultat « Or/Argent : conforme » ou « Écart détecté ». Leur prise en main est simple, mais exige de maintenir la sonde immobile et perpendiculaire à la surface. Notre guide de vérification d'authenticité présente et compare l'ensemble des méthodes courantes.
À retenir
Le contrôle par ultrasons est la seule méthode accessible capable de détecter avec certitude les noyaux de tungstène dissimulés à l'intérieur des lingots d'or, car elle sonde l'intérieur de la pièce — et non uniquement sa surface. Pour les lingots de grande taille, elle est indispensable et complète avantageusement les vérifications de poids et de dimensions (vérificateur de poids de pièce).