Comment réaliser un essai de flexion sur des plastiques selon la norme ASTM D790?
Écrit par Kayla Thackeray
La norme ASTM D790 est une méthode d’essai permettant de déterminer les propriétés de flexion (pliage) des plastiques renforcés et non renforcés, des composites à haut module et des matériaux d’isolation électrique. Ce guide est conçu pour vous présenter les éléments de base d’un essai de flexion pour la norme ASTM D790 et vous donnera un aperçu de l’équipement d’essai, du logiciel et des échantillons nécessaires.
L’ASTM D790 est l’un des nombreux tests conçus pour mesurer les propriétés de flexion des plastiques. Il n’est pas conçu pour mesurer les propriétés de traction et toute personne ayant besoin de quantifier les propriétés de traction des matériaux plastiques doit se référer à la norme ASTM D638. Cette norme ne peut pas déterminer la résistance à la flexion. Contrainte maximale de la fibre développée dans un échantillon juste avant qu’il ne se fissure ou ne se casse dans un essai de flexion. La limite d’élasticité en flexion est indiquée au lieu de la résistance en flexion pour les matériaux qui ne se fissurent pas lors de l’essai de flexion. Pour les matériaux qui ne se cassent pas ou ne se brisent pas à une déformation de 5 % ou moins, ces matériaux peuvent être mieux adaptés à l’essai de flexion en 4 points conformément à la norme ASTM D6272.
La norme ASTM D790 est très similaire à la norme ISO 178, bien qu’elle diffère sur plusieurs points essentiels :
- La norme ISO 178 exige l’utilisation d’un déflectomètre ou d’une correction de la conformité afin de déterminer le module de flexion. Dans la norme ASTM D790, il ne s’agit que d’une recommandation et le module peut être calculé par le seul déplacement de la traverse.
- Les tailles d’échantillons préférées sont différentes et comme la vitesse d’essai dépend de la profondeur de l’échantillon, les vitesses d’essai peuvent varier selon les normes. La profondeur préférée des échantillons dans la norme ASTM D790 est de 3.2 mm. La profondeur préférée des échantillons dans la norme ISO 178 est de 4 mm.
- La norme ASTM D790 n’autorise qu’une seule vitesse d’essai, tandis que la norme ISO 178 permet d’utiliser une deuxième vitesse d’essai (plus rapide) après la mesure du module.
- La norme ASTM D790 mesure les propriétés de flexion d’un matériau lorsqu’il est soumis à une déformation ou à une flexion. Cet essai est réalisé sur une machine de traction à l’aide d’un dispositif de pliage en trois points, à un taux de vitesse proportionnel à la profondeur de l’échantillon. L’essai ASTM D790 est utilisé pour déterminer les propriétés mécaniques suivantes :
- Module tangent - Également appelé module d’élasticité, il s’agit de la pente de la portion rectiligne de la courbe de déflexion de la charge et constitue une mesure de la rigidité du matériau
- Le module d’élasticité sécant - la pente entre le point d’origine et le point de charge quelconque
- Module de corde - La pente entre deux points prédéfinis sur la courbe de déflexion de la charge
- Résistance à la flexion - La contrainte de flexion maximale obtenue lors d’un essai de flexion
- Contrainte de flexion à la rupture - Contrainte de flexion à laquelle un échantillon se rompt pendant un essai de flexion. Pour certains matériaux, l’échantillon se rompt avant la limite d’élasticité, dans ce cas la résistance à la flexion est égale à la contrainte de flexion à la rupture.
La norme ASTM D790 décrit deux procédures d’essai différentes destinées à différents types de matériaux. La procédure A, qui est la méthode préférée, utilise une vitesse de déformation de 0.01 mm/mm/min. La procédure B utilise une vitesse de déformation de 0.10 mm/mm/min et est destinée aux matériaux qui peuvent ne pas se rompre à une traction de 5 % s’ils sont testés à la vitesse inférieure. La norme ASTM D790 permet de mesurer la déformation à partir du déplacement de la traverse ou des relevés d’un extensomètre, décrits respectivement comme des essais de type 1 et de type 2.
La vitesse d’essai requise pour la norme ASTM D790 est exprimée en fonction de la portée du support de l’échantillon, de la profondeur de l’échantillon et de la vitesse de déformation. Le générateur d’expressions deBluehill® Universal permet aux utilisateurs de saisir la vitesse du test comme une fonction plutôt que comme un nombre statique. Une fois que l’opérateur de l’essai a saisi les mesures de l’échantillon, le logiciel modifie automatiquement la vitesse de l’essai en fonction de l’équation.
Système d’essaiLes essais ASTM D790 peuvent être effectués sur une machine d’essai universelle de table ou de sol avec une variété d’accessoires qui peuvent être configurés pour optimiser vos essais. Comme chaque laboratoire a des besoins différents, plusieurs configurations de système sont disponibles.
Un exemple de configuration de base est présenté ci-dessous. Ce montage d’essai comprend un système d’essai de la série 3400 avec un dispositif de flexion à 3 points et sans extensomètre, ce qui signifie que la déformation dans ce cas doit être mesurée par le déplacement de la traverse (essai de type 1). Lorsque la déformation est mesurée par le déplacement de la traverse, la correction de la complaisance est recommandée, mais pas obligatoire. Les bâtis d’essai de la série 3400 peuvent également être utilisés en conjonction avec l’extensométrie pour les essais de type 2.
