Alternative à la pyroanalyse : confirmer le titre par fluorescence X

Longtemps, déterminer le titre d’un métal précieux supposait d’en prélever une partie. La fluorescence X a changé la donne : en quelques secondes, elle permet d’analyser directement une pièce, sans l’altérer.

C’est le rôle de la fluorescence X.

Sur un alliage homogène et non revêtu, un appareil XRF correctement calibré peut confirmer le titre déclaré d’un métal précieux. Cette utilisation est aujourd’hui encadrée par la norme SN EN ISO 23345, consacrée à la confirmation non destructive du titre par ED-XRF.

La XRF n’est donc plus seulement un outil de tri rapide. Dans les bonnes conditions, elle constitue une véritable méthode de contrôle.

Contrôler sans sacrifier la pièce

La différence avec la pyroanalyse est immédiate.

La coupellation nécessite un prélèvement. La fluorescence X, elle, mesure directement l’objet : bijou, composant horloger, alliage, pièce semi-finie ou métal destiné à l’affinage.

Quelques secondes suffisent pour identifier et quantifier les principaux éléments présents : or, argent, cuivre, platine, palladium, nickel ou autres constituants de l’alliage.

Aucun copeau n’est prélevé. La pièce reste intacte.

Cela permet surtout de multiplier les mesures : contrôler plusieurs objets d’un lot, comparer différentes zones d’un même bijou ou vérifier une matière avant transformation.

L’intérêt de la XRF n’est pas seulement d’aller plus vite. C’est de rendre le contrôle beaucoup plus facile à systématiser.

Une confirmation du titre désormais normalisée

La norme ISO 23345 décrit précisément l’utilisation de la fluorescence X dispersive en énergie, ou ED-XRF, pour confirmer de manière non destructive le titre d’articles de bijouterie finis ou semi-finis considérés homogènes.

La norme a été reprise en Suisse sous la référence SN EN ISO 23345.

Le principe est important : lorsque la matière est homogène et que la surface est représentative de l’ensemble, la composition mesurée par XRF peut être utilisée pour confirmer le titre annoncé.

La méthode suppose toutefois un appareil correctement étalonné, des matériaux de référence appropriés et une maîtrise de l’incertitude de mesure.

Autrement dit, la performance ne dépend pas uniquement du spectromètre. La calibration fait partie de la mesure.

Quelques microns suffisent — à condition de savoir ce que l’on mesure

La principale limite de la fluorescence X est connue : elle analyse essentiellement la surface.

Dans l’or, la profondeur utile d’analyse est généralement inférieure à 10 microns. Les rayons X émis plus profondément sont en grande partie absorbés avant de ressortir du métal.

Sur un alliage homogène, cette faible profondeur ne pose pas de difficulté : la surface et le cœur présentent la même composition.

Sur une pièce plaquée ou dont la surface a été enrichie, la situation change. L’appareil peut mesurer très précisément la couche extérieure sans voir ce qui se trouve dessous.

C’est pourquoi la norme exclut les articles revêtus.

Cette limite n’est pas propre à un modèle particulier : elle vient de la physique même de la fluorescence X.

Là où la XRF prend l’avantage

Pour un atelier, la question n’est donc pas de remplacer systématiquement toute pyroanalyse.

Elle est plutôt de savoir combien de contrôles peuvent être réalisés directement, sans destruction.

Pour un alliage homogène, la XRF permet notamment de :

• vérifier rapidement un titre déclaré ;
• identifier la composition d’un alliage ;
• contrôler des lots sans multiplier les prélèvements ;
• comparer plusieurs points sur une même pièce ;
• repérer une soudure ou une composition atypique ;
• disposer immédiatement d’un résultat exploitable en atelier.

La pyroanalyse conserve son intérêt lorsqu’une analyse destructive de référence est nécessaire, lorsque la composition interne est incertaine ou lorsqu’une procédure officielle l’impose.

Mais elle n’a plus besoin d’être le premier réflexe pour chaque pièce.

En Suisse, contrôle technique et contrôle officiel ne sont pas la même chose

Cette distinction est particulièrement importante.

La XRF peut confirmer techniquement le titre d’un alliage dans le cadre défini par la norme. Elle ne remplace toutefois pas les obligations prévues par la législation suisse sur les métaux précieux.

Les boîtes de montres en or, argent, platine ou palladium mises sur le marché suisse sont notamment soumises au contrôle et au poinçonnement officiels. Pour les autres ouvrages en métaux précieux, le contrôle officiel est en principe facultatif.

La XRF intervient donc en amont ou en complément : réception matière, fabrication, contrôle qualité, achat, tri ou vérification interne.

Pour un horloger ou un bijoutier, c’est précisément là qu’elle prend tout son sens.

L’appareil compte. La calibration davantage qu’on ne le pense.

Deux appareils XRF peuvent afficher la même teneur en or sans offrir la même qualité de mesure.

Le détecteur, la géométrie, le spot, le temps de mesure et les conditions d’analyse jouent un rôle. Mais les étalons et la calibration sont tout aussi déterminants.

Un appareil destiné aux alliages généraux n’est pas nécessairement optimisé pour distinguer avec précision deux titres d’or proches ou pour travailler sur des alliages contenant palladium, platine ou argent.

Le choix d’un système XRF doit donc se faire à partir de l’application réelle — et, idéalement, sur les propres échantillons de l’utilisateur.

Tester avant de choisir

YSPEKH distribue et configure en Suisse des solutions XRF portables et de paillasse pour l’analyse des métaux et des métaux précieux.

Nous réalisons également les calibrations et adaptons les méthodes de mesure aux alliages réellement rencontrés par nos clients.

Bijoux, alliages d’or, argent, platine, palladium ou composants horlogers peuvent être testés directement avant le choix de l’appareil.

L’objectif n’est pas seulement de savoir si un spectromètre « détecte l’or ».

Il est de savoir avec quelle précision il répond à votre problème de contrôle.