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  • Essai Charpy (ISO 179-1, ASTM D 6110)
  • Essai Izod (ISO 180, ASTM D 256, ASTM D 4508)
  • Essais de choc traction (ISO 8256 et ASTM D 1822)
  • Essai de choc flexion Dynstat (DIN 53435)

Essai de choc

L'essai de choc est utilisé pour déterminer le comportement des matériaux à vitesses de déformation élevées. Les moutons pendules classiques déterminent le travail de choc absorbé d'une éprouvette normalisée jusqu'à la rupture en mesurant la remontée du marteau après l'impact. Plusieurs méthodes sont communément employées:

  • Essai Charpy (ISO 179-1, ASTM D 6110)
  • Essai Izod (ISO 180, ASTM D 256, ASTM D 4508) de même que "Unnotched cantilever beam impact" (ASTM D 4812)
  • Essais de traction-choc (ISO 8256 et ASTM D 1822)
  • Essai de flexion-choc Dynstat (DIN 53435)

Dans le cadre de la norme pour la valeur caractéristique un point ISO 10350-1, la méthode Charpy selon ISO 179-1 est la méthode préférée. L'essai est réalisé sur éprouvettes non-entaillées avec une percussion unique sur la face étroite (1eU). Si l'éprouvette ne casse pas dans cette configuration, l'essai est réalisé sur éprouvettes entaillées – mais les résultats obtenus ne pas directement comparables. La méthode de choc traction pourra ainsi être obtenue, si aucune rupture éprouvette n'est ainsi obtenue.

Dans le cadre des normes ASTM, il est habituel de travailler selon la méthode d'essais Izod conformément à l'ASTM D 256. Les essais sont toujours réalisés sur éprouvettes entaillées. La méthode 'unnotched cantilever beam impact' décrite dans l'ASTM D 4812 – similaire à la méthode Izod, mais réalisée sur éprouvettes non-entaillées – est plus rarement utilisée. La méthode 'chip-impact' selon ASTM D 4508 peut être utilisée sur éprouvettes de petites tailles.

La méthode Charpy dispose d'un large choix d'applications, et est mieux adaptée aux essais sur matériaux présentant des ruptures par cisaillement interlaminaires ou effets de surface. Dans l'essai à basse température, la méthode Charpy permet de plus, grâce à une distance augmentée des appuis à l'entaille, une transmission plus lente de la chaleur à la zone critique de l'éprouvette.

Certains fabricants automobiles allemands utilisent l'essai de flexion-choc Dynstat pour tester les éprouvettes de petites tailles. Cette méthode est exclusivement décrite dans les normes DIN.

Pour les essais selon ISO, les marteaux peuvent être utilisés dans une fourchette allant de 10 % à 80 % de leur énergie potentielle initiale. L'ASTM permet une utilisation allant jusqu'à 85%.

L'une des différences fondamentales entre l'ISO et l'ASTM réside dans le choix de la taille du pendule. Selon l'SO le marteau utilisé doit être le plus large possible, afin de maintenir une perte de vitesse à impact la plus faible possible. Cette exigence est fondée sur la considération que la perte de vitesse à impact de l'échantillon doit être maintenue aussi faible que possible. Dans le cas de l'ASTM, le marteau-pendule standard est doté d'une énergie potentielle initiale de 2,7 Joules et toutes les autres tailles sont obtenues par doublement. C'est le plus petit marteau possible de la gamme, qui doit être utilisé pour l'essai.

Les moutons pendules des gammes 5102 et 5113 de même que la nouvelle gamme HIT sont conçus dans le plus strict respect des normes DIN, ISO et ASTM.

Charpy impact test (ISO 179, ASTM D6110)
Charpy impact test (ISO 179, ASTM D6110)

Charpy impact test (ISO 179, ASTM D6110)

In the context of the standard for single-point data, ISO 10350-1, Charpy as per ISO 179-1 is the preferred test method. The test is normally performed on unnotched specimens, with edgewise impact (1eU). If the specimen does not break in this configuration, the test is performed with notched specimens, although the test results are not directly comparable. If specimen break is still not achieved the impact tensile method is employed.

Advantages of the Charpy impact test

The Charpy method has a broader range of applications and is better suited to tests on materials displaying interlaminar shear fractures or surface effects. The Charpy method also offers advantages when testing at low temperatures as the specimen support is farther away from the notch, so that rapid heat transfer to the critical areas of the specimen is avoided.

Izod impact test (ISO 180, ASTM D256, ASTM D4508)
Izod impact test (ISO 180, ASTM D256, ASTM D4508)

Izod impact test (ISO 180, ASTM D256, ASTM D4508, ASTM D4812)

For ASTM Standards the Izod test method to ASTM D256 is usually employed. Here notched specimens are always used for testing. A method used less frequently is the 'Unnotched cantilever beam impact' described in ASTM D4812, which is similar to the Izod method, but is performed with unnotched specimens. If it is only possible to produce small specimens, the 'Chip impact' method to ASTM D4508 can be used.

Dynstat impact test (DIN 53435)
Dynstat impact test (DIN 53435)

Dynstat impact test (DIN 53435)

Some German automobile manufacturers use the Dynstat bending and impact method to test small specimens. This method is only described in DIN.

Differences between ISO and ASTM impact tests

In ISO tests, each pendulum hammer may be used in the range from 10 % to 80 % of its nominal initial potential energy. ASTM permits use up to 85%.

A fundamental difference between ISO and ASTM concerns the choice of pendulum size. According to ISO the largest possible pendulum hammer must be used, although the overlaps between pendulum sizes are often very small. This requirement is based on the consideration that speed decay during specimen penetration should be kept as low as possible. With ASTM the standard pendulum hammer has a rated initial potential energy of 2.7 joules and all further sizes are arrived at by doubling. Here the smallest possible hammer in the range is to be used for the test.

Testing equipment and accessories for impact tests on plastics

Zwick pendulum impact testers are constructed strictly in accordance with DIN, ISO and ASTM standards. Completing Zwick's product range for impact tests on plastics are our drop-weight testers.

Produits typiques pour cette application:

Mouton pendule HIT / essai Charpy 

Mouton pendule HIT / essai Charpy, essai Izod jusqu'à 50 Joule

Zwick Roell est un leader européen de la fabrication d'appareils et systèmes pour l'essai de matériaux technologique. L'innovation à portée de mains: avec les moutons pendules HIT, nous proposons aux fabricants et transformateurs de matières plastiques une gamme innovante de moutons pendules.

 

 

Tour de chute 230 Joule

La tour de chute HIT230F a été développée en étroite synergie avec nos clients. Les principales exigences de la Recherche, du Développement et du Contrôle Qualité ont ainsi pu être satisfaites. La tour de chute HIT230F est proposée dans deux modèles différents.

 

 

Enceintes thermiques

Les enceintes thermiques sont utilisées dans des plages de température allant de -80 à +250°C.

 

Machines d'essais haute-vitesse de 25 à 160 kN 

Machines d'essais haute-vitesse de 25 à 160 kN

Le crash d’un véhicule automobile, l’usinage des pièces mécaniques, un essai d’impact de type charpy sont autant d’exemples d’applications où la vitesse de mise en charge est extrèmement élevée.
 

 

Préparation des éprouvettes pour plastique

La presse à découper ZCP 020 fonctionne selon le principe du levier à grenouillère. Des solutions intéressantes permettent un effort réduit et une grande simplicité d’usage. Les longueurs des leviers à grenouillère ont été sélectionnées de telle sorte qu’une force de découpe plus élevée de 30 % est atteinte dans la plage d’approche. Cette presse à découper se distingue par une conception optimisée pour l’usager. La table peut être installée sur une table de laboratoire. Elle peut également être montée à hauteur idéale contre une paroi stable. Une attention particulière a été apportée à la simplicité, rapidité et précision d’ajustement du poinçon de compression aux hauteurs de montage des différents couteaux de mesure.
 

 

Appareil de mesure optique - notch vision

Dans l'essai de choc, la géométrie de l'entaille de l'éprouvette est importante, afin de garantir des résultats corrects et conformes aux normes. Le notch vision permet, outre une mesure optique rapide de l'entaille, de déterminer les dimensions de l'éprouvette de choc entaillée. Le "Notch Vision" mesure les éprouvettes d'après ISO (entaille en U et en V), ASTM E 23 (type A et C) de même que DIN 50115 (éprouvettes KLST, éprouvettes DVM et DVMK).
 


Videos

 

Impact Strength Testing of Izod Plastic Specimen, Integrated Notch Milling Unit, Automated, Tempered

Zwick robotic testing system ‚roboTest R' with pendulum impact tester and integrated notch milling unit for ...
Video 00:05:40
12_Impact_Strength_Testing_of_Izod_Plastic_Specimen.wmv (31 M)
 

Pre-damage of plates made of composites - Vorschädigung von Faserverbundwerkstoffen

Drop Weight Tester HIT230F - Pre-damage of plates made of composites for CAI tests - Fallwerk HIT230F - ...
Video 00:01:37
98_Fallwerk_CAI.wmv (13.2 M)

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