L'augmentation des exigences des propriétés mécaniques et chimique des plastiques a entraîné une augmentation des exigences des critères d'homologation. En raison des nouvelles utilisations structurelles de ces matériaux, il est essentiel de connaître leur comportement lorsqu'ils sont soumis à des conditions dynamiques, c'est-à-dire à des impacts. Les défaillances dynamiques des matériaux sont différentes de celles déterminées lors d'essais à des vitesses plus faibles et plus constantes. C'est particulièrement vrai pour les plastiques, plusieurs variables pouvant affecter le matériau. La manière dont les polymères sont utilisés pour créer une forme/une configuration de matériau spécifique, l'utilisation de résines additionnées ou non, l'ajout de colorants artificiels, les processus de formation affectent la résistance et la durabilité non seulement du matériau fini, mais également du produit fini. Les essais conformes à la norme ISO 6603-2 permettent aux ingénieurs des nouveaux matériaux et aux ingénieurs de conception de tester les propriétés des matériaux, telles que la résistance, la ductilité, la dureté et l'absorption d'énergie.
Pour cet essai, nous avons utilisé un puits de chute Instron 9450 avec l'option Haute énergie équipé d'un marteau de 22 kN, d'un insert à marteau hémisphérique 20 mm, de notre système d'acquisition de données (DAS) , un tableau de bord tactile et de notre logiciel Bluehill Impact. Nous avons également utilisé notre système de serrage pneumatique équipé de plaques d'adaptation -il peut fonctionner à température ambiante mais aussi en dessous et au dessus de zéro degrés - de 40 mm de diamètre conçu conformément à cette norme. La masse d'impact était de 20 kg, la vitesse de 4,4 m/s et l'intervalle de temps pour l'acquisition de données de 30 millisecondes.
La liberté de mouvement des bords peut engendrer des vibrations de plus fortes amplitudes dans les données. Pour minimiser les effets néfastes du frottement se produisant entre l'insert du marteau et l'éprouvette, la norme recommande l'application d'un lubrifiant, tel que de la vaseline, sur l'embout du percuteur. Les valeurs d'essai obtenues avec le percuteur lubrifié sont inférieures aux limites inférieures sans équivoque des propriétés mécaniques testées du matériau. L'énergie disponible utilisée pour l'essai doit permettre un ralentissement de vitesse inférieur à 20% entre le début de l'essai et le point de charge maximal. Nous avons noté que lorsque l'énergie d'impact disponible était au moins trois fois supérieure à l'énergie à la charge maximale, le ralentissement de vitesse était inférieur à 20%.
Les essais doivent être menés dans une atmosphère de laboratoire standard de 23 ± 2°C avec une humidité relative de 50%. En modifiant la température de conditionnement et d'essai, et en procédant aux essais de manière contrôlée à une vitesse d'impact donnée, la température à laquelle le matériau passe d'un mode de rupture ductile à un mode de rupture fragile peut être déterminée pour la plupart des plastiques.
Cette configuration d'essai est parfaitement adaptée pour déterminer les caractéristiques de performance des matériaux plastiques dans des conditions d'impact. Les fournisseurs de plastique et leurs clients peuvent utiliser les résultats d'essai pour vérifier les performances des produits. L'utilisation d'une chambre environnementale permet à ces deux parties de comprendre la manière dont le matériau réagit dans des applications plus froides ou chaudes.
VIDEO: ISO 6603-2