Le véritable guide des essais de résistance à la déchirure des caoutchoucs et élastomères selon la norme ASTM D624

Échantillons

Lors d’un essai selon cette norme, l’échantillon est d’abord entaillé ou coupé, et une déchirure se propage à travers cette zone endommagée, qui devient l’endroit où les contraintes se concentrent. La norme ASTM D624 comprend deux définitions différentes de la résistance à la déchirure en fonction du type d’échantillon testé.

Il y a 5 types d’échantillons d’essais compatibles décrits dans cette norme : Types A, B, C, T et CP. Lorsque l’on teste des échantillons de type A, B ou C, la résistance à la déchirure est définie comme la force maximale divisée par l’épaisseur du spécimen. Lors de l’essai d’échantillons de type T ou CP, la résistance à la déchirure est calculée avec la force moyenne ou médiane de la partie de la courbe générée lors de la déchirure de l’échantillon, divisée par l’épaisseur de l’échantillon. La moyenne ou la médiane est utilisée en fonction du type de courbe de contrainte/déformation générée par le matériau testé.

Les essais de déchirure des élastomères sont particulièrement importants, car la plupart des élastomères qui se rompent ou cèdent dans leur application prévue le font à cause de la propagation initiale d’une déchirure. Les cinq différents types d’échantillons d’essai selon la norme ASTM D624 fournissent une variété d’options pour les géométries et les concentrations de contraintes qui pourraient conduire au début d’une déchirure dans une application réelle. Les résultats de cet essai ne sont pas destinés à quantifier la résistance à la déchirure d’un matériau en service, mais simplement à comprendre comment il se comporte dans les conditions d’essai spécifiées.

Les échantillons de types A, B, C et T doivent tous être préparés à l’aide d’une matrice de découpe selon les dimensions indiquées dans la spécification. Les échantillons de type CP doivent être moulés. Pour les types A et B, un dispositif d’entaille ou une matrice doit également être utilisé pour effectuer des coupes de petite taille.

Comme les résultats de cet essai dépendent fortement de l’épaisseur de l’échantillon, il est essentiel de s’assurer que vous mesurez précisément votre échantillon à l’aide d’un micromètre conformément à la norme ASTM D3767. La norme ASTM D3767 spécifie les exigences de tolérance et de précision du dispositif de mesure de l’échantillon, ainsi que la géométrie de la surface de contact et la force exercée sur l’échantillon pendant la mesure. La précision des dispositifs de mesure des échantillons est souvent négligée et peut avoir une influence considérable sur les résultats de vos essais. Pour un flux de travail sans faille, optez pour un dispositif de mesure automatique des échantillons qui saisira les dimensions nécessaires dans votre logiciel d’essai.

Chambre environnementale

Les élastomères testés selon la norme ASTM D624 sont souvent destinés à une utilisation future dans des conditions non environnementales. Les conditions environnementales ont un impact important sur la résistance à la déchirure des élastomères, il faut donc veiller à ce que les conditions d’essai reproduisent celles de l’application finale prévue. La vitesse de l’essai, la température, l’humidité, les dimensions de l’échantillon et les conditions environnementales pré-test ont toutes des effets notables sur les résultats de l’essai et doivent être contrôlées pour que l’essai produise des données utiles. Pour s’assurer que ces éléments simulent l’application finale du matériau, la norme ASTM D624 est souvent réalisée à l’intérieur d’une chambre environnementale où le chauffage et refroidissement (LN2 ou CO2) peuvent être utilisés.

Les chambres environnementales de la série 6800 d’Instron permettent aux opérateurs de contrôler la température à l’intérieur de la chambre pendant toute la durée de l’essai. De plus, le temps et la température de trempage peuvent être configurés dans Bluehill Universal afin de s’assurer que tous les échantillons sont préparés de manière appropriée avant le début du test.

Débit global

Pour les laboratoires qui cherchent à augmenter leur débit global, plusieurs modifications peuvent être apportées à la configuration du système. Les dispositifs automatiques de mesure des échantillons et les mâchoires pneumatiques augmentent tous l’efficacité des essais en réduisant la quantité de données manuelles nécessaires à l’opérateur. Bien que le temps d’essai pour la norme ASTM D624 soit généralement faible, les laboratoires qui effectuent également des essais selon la norme ASTM D412 pourraient vouloir augmenter le nombre d’échantillons testés par jour. Dans ce cas, les bâtis d’essai multi-stations peuvent fournir un meilleur débit, car l’opérateur peut effectuer jusqu’à cinq essais simultanément. Des systèmes d’essai entièrement automatisés sont également disponibles et sont conçus pour intégrer la mesure, le chargement, l’essai et le retrait de l’échantillon. Ces systèmes peuvent fonctionner pendant des heures sans nécessiter aucune intervention de l’opérateur. En outre, ces systèmes permettent de réduire la variabilité due à l’erreur humaine.

Toute personne prévoyant de réaliser des essais ASTM D624 ne doit pas considérer ce guide comme substitut à la lecture de la norme complète.