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Essai de traction sur plastiques - ISO 527-1, ISO 527-2, ASTM D 638

But de l'essai:

L'essai de traction sert à déterminer les principales caractéristiques mécaniques d'un moulage. Ces grandeurs sont en principe utilisées à des fins de comparaison. Les grandeurs caractéristiques sont: Contrainte de traction: Force se référant à la section initiale de l'éprouvette

  • Allongement: Modification de la longueur de référence se référant à la longueur de référence initiale
  • Module de traction: Pente de courbe dans le diagramme de contrainte-allongement
  • Point d'écoulement: Contrainte et allongement sur le point de courbe sur lequel la pente nulle se trouve
  • Point de rupture: Contrainte et allongement au moment du point de rupture
  • Coefficient de Poisson: rapport négatif de l'allongement transverse à l'allongement longitudinal

Les méthodes d'essais pour l'essai de traction sont spécifiées dans l'ISO 527-1/-2 de même que dans ASTM D 638. Ces deux normes sont techniquement équivalentes, mais les résultats livrés ne sont pas entièrement comparables, car les formes éprouvettes, les vitesses d'essais et le type de détermination du résultat différent à certains égards.

Diagramme de contrainte-allongement d'un essai de traction ISO 527-2, ISO 527-2, ASTM D 638
Diagramme de contrainte-allongement d'un essai de traction ISO 527-2

Dans l'essai de traction normalisé, les résultats d'essais sont représentés par rapport à une vitesse d'écoulement définie sur l'éprouvette. Des contraintes, résultant de l'utilisation pratique d'un composant ou d'une structure, peuvent par contre se produire dans une très large gamme de vitesse de déformation. D'autres propriétés mécaniques (que celles mesurées sur éprouvettes normalisées) ayant pour origine des vitesses d'allongement modifiées seront ainsi déterminées, car les polymères sont des matériaux typiquement viscoélastiques. La détermination des caractéristiques de traction s'adapte, pour cette raison, de manière partielle seulement à la conception du composant, mais constitue une base très fiable pour la comparaison des matériaux.

Pierre angulaire de l'essai de traction:

Essais de vieillissement:

L'essai de traction est un bon outil de prédiction pour représenter le changement des propriétés mécaniques d'un polymère au vieillissement, agents chimiques, stockage au soleil ou après exposition aux intempéries. Pour ce faire, les grandeurs caractéristiques de l'essai de traction sont déterminées à l'état fraichement injecté, de même qu'après vieillissement défini ou exposition aux intempéries.

L'essai de traction sur plastique comparé à d'autres méthodes d'essais

Essai de traction sur plastique ISO 527, ASTM D 638 comparé à d'autres méthodes d'essais

1. Essai de traction vs. Essai de flexion (ISO 178, ASTM D 790)

En fonctionnant avec des vitesses de sollicitation similaires à celle de l'essai de traction, l'essai de flexion fournit des propriétés matériaux semblables. La mesure relativement simple des petits allongements éprouvettes a longtemps conféré un grand avantage à l'essai de flexion. L'essai de flexion était perçu comme la méthode préférentielle pour la mesure du module. La diffusion d'extensomètres haute précision, offrant une grande simplicité d'usage, fait aujourd'hui passer cet avantage au second plan.

A cause de la méthode utilisée, l'essai de flexion caractérise plus fortement l'état du matériau à la surface de l'éprouvette. Des incertitudes de mesure apparaissent, lorsque de fortes orientations de chaînes sont présentes dans le matériaux.

Les méthodes de calcul employées dans les normes mettent ainsi en évidence une erreur de mesure qui croît avec la déviation de l'éprouvette. Contrairement à l'essai de traction, l'essai de flexion convient exclusivement pour cette raison aux petits allongements.

2. Essai de traction vs. Fluage en traction (ISO 899-1)

L'essai de fatigue représente une sollicitation de traction à charge constante. La vitesse de sollicitation est donc quasi-nulle. La variation de l'allongement est représentée comme courbe de fluage.

3. Essai de traction vs. Détermination de la résistance au choc-traction (ISO 8256, ASTM D 1822)

Cet essai propose une méthode simple pour la détermination d'une caractéristique de traction sous vitesse de sollicitation élevée avec un mouton-pendule. Sur les moutons-pendules classiques, la détermination des valeurs se limite aux valeurs d'énergie et les vitesses d'écoulement sont en principe limitées à 3,8 m/s. Un mouton-pendule instrumenté permettra par contre la détermination de grandeurs caractéristiques supplémentaires, telle que la résistance à la traction.

4. Essai de traction vs. Détermination des propriétés en traction à hautes vitesses de déformation (ISO 18872)

L'essai à hautes vitesses de déformation peut être réalisé avec des tours de chute ou machines hautes vitesses. Des vitesses d'écoulement allant jusqu'à 20 m/s sont alors atteintes. L'utilisation de la mesure directe de la déformation sur l'éprouvette est en outre possible, ce qui permet la création de diagrammes de contrainte-allongement évocateurs. L'essai à hautes vitesses de déformation fournit des indications précieuses pour la simulation de Crash.

Moyen d'essais pour l'essai de traction sur plastiques

Machines de traction mono-colonne jusqu'à 5 kN 

Machine de traction mono-colonne jusqu'à 5 kN

La machine de traction zwickiLine est spécialement conçue pour les faibles forces d'essais, et son Design peu encombrant permet de l'emporter pour réaliser des essais dans divers endroits. Avec la série PrecisionLine, vous disposez d'une précision de mesure élevée de la force et de la course ainsi que d'une excellente reproductibilité des résultats mesurées (essais sur petites ressorts de compression pour composants mécatroniques ou unités fonctionnelles) partout où vous en avez besoin.

 

 

Enceintes thermiques

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

 

 

Capteur de force Xforce

Le capteur de force Xforce est idéalement utilisable pour les essais de traction, de compression et de flexion de même que pour les essais cycliques avec passage à zéro. Le capteur de force Xforce haute précision, brevetés de marque Zwick Roell est utilisé sur toutes nos Gammes de bâtis de charge .
 

 

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).
 


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