Le contrôleur est l’élément matériel qui commande le bâti d’essai et tout équipement auxiliaire de votre système d’essai. Différents contrôleurs ont différentes capacités d’essai. Les contrôleurs 3300, 4400, 5500, 5800 et 8800 en sont des exemples.

Une filière est une pièce massive en acier trempé ou en carbure de tungstène qui est usinée avec précision en une forme cylindrique avant qu’un trou cylindrique (capillaire) ne soit percé en son centre, normalement au moyen de techniques d’électro-érosion. Le terme « capillaire » est parfois utilisé pour désigner l’ensemble de la filière. Les filières peuvent être fabriquées à partir de différents matériaux tels que l’acier inoxydable (Stavax) ou les alliages de nickel (Hastelloy) pour une utilisation avec des échantillons corrosifs. L’échantillon testé s’écoule à travers le capillaire. Les filières pour la rhéologie sont utilisées dans les instruments de mesure de l’indice de fluidité et les rhéomètres capillaires. Elles sont disponibles dans une gamme de « géométries » différentes pour s’adapter à différentes applications et répondre aux exigences de différentes normes.

Les filières sont décrites par la longueur et le diamètre du capillaire, et par la forme de l’entrée du capillaire. Les filières sont souvent décrites par leur « rapport longueur sur diamètre » ou « L/D » et leur angle d’entrée : par exemple, si la longueur du capillaire est de 20 mm et le diamètre est de 1 mm, avec une entrée constituée d’un cône d’ouverture à 90°, elle sera décrite comme une filière avec un capillaire de 1 mm de diamètre, L/D = 20, entrée conique à 90°. Une entrée plate correspond à 180°. Des filières spéciales peuvent être usinées avec un capillaire très court, normalement de l’ordre de 0,25 mm : elles sont appelées « filières à orifice » ou « filières de longueur nulle » et peuvent être utilisées pour la mesure directe de la perte de pression d’entrée.

La filière standard pour les essais d’indice de fluidité a un capillaire d’un diamètre de 2,095 mm et d’une longueur de 8 mm, avec une entrée plate. Des méthodes spéciales nécessitent des filières plus longues, également avec une entrée conique (ASTM D3364 pour les essais sur PVC).

Les filières pour les rhéomètres capillaires ont un diamètre allant de moins de 0,5 mm à plus de 2 mm, d’une « longueur nulle » jusqu’à 40 mm ou plus. La forme de l’entrée est normalement plate ou conique à 90°.

Les normes recommandent pour la correction de Bagley au moins deux filières différentes avec le même diamètre de capillaire et des longueurs différentes, tandis que d’autres combinaisons sont nécessaires pour différentes applications (par exemple, deux filières avec le même L/D pour l’évaluation du glissement pariétal de Mooney).

Références

• ISO 11443: 2005 « Détermination de la fluidité des matières plastiques à l’aide de rhéomètres capillaires et à filière fendue »
• ISO 1133:2005 « Plastiques — Détermination de l’indice de fluidité à chaud (MFR) et de l’indice de fluidité volumique à chaud (MVR) des thermoplastiques »
• ASTM D3835-09 « Méthode d’essai standard pour la détermination des propriétés des matériaux polymères au moyen d’un rhéomètre capillaire »
• ASTM D1238-10 « Méthode d’essai standard pour les indices de fluidité à chaud des thermoplastiques par plastomètre à extrusion »

Une poutre rigide, montée sur le bâti de charge, qui est entraînée vers le haut ou vers le bas à l’aide d’une force électromécanique. La force nécessaire pour entraîner la traverse est transférée à l’échantillon à travers les mors. La traverse s’applique uniquement aux systèmes électromécaniques.

Mesure dans laquelle le caoutchouc est déformé de manière permanente par une charge de compression prolongée (ASTM D-395). À ne pas confondre avec la déformation rémanente à basse température.

CEAST est l'acronyme de Compagnia Europea Apparecchi Scientifici, Torino.  CEAST fait partie du groupe américain Illinois Tool Works (ITW) depuis 2008 et appartient à la division Instron.

Un rhéomètre capillaire est un appareil conçu pour mesurer la viscosité au cisaillement et d’autres propriétés rhéologiques (= d’écoulement). Les rhéomètres capillaires pour plastiques sont des systèmes piston-filière conçus pour mesurer la viscosité des polymères fondus en fonction de la température et de la vitesse de déformation. Ils sont capables de tester les polymères de base, les composés, divers composites avec de petites particules de renforcement ou des fibres, les matières premières pour le moulage par injection de métal et les matériaux similaires.

Le principe de base est qu’un échantillon thermoplastique (à l’origine sous forme de granulés, de poudre ou de paillettes) est rendu fluide par chauffage et forcé de s’écouler d’un cylindre à travers une filière capillaire. La quantité mesurée est normalement la pression générée dans des conditions d’état stable. Une courbe d’écoulement est la sortie typique, obtenue par interpolation de plusieurs données expérimentales. La viscosité est représentée par la lettre grecque « eta » (η) et exprimée (en unités SI) en pascals secondes (Pa·s) ou en newtons secondes par mètre carré (N·s/m2).

Les rhéomètres capillaires garantissent des conditions d’essai qui sont véritablement représentatives des conditions de traitement, en particulier pour les techniques à haute pression et à haute vitesse comme le moulage par injection, ils sont donc essentiels pour l’optimisation des processus.

D’autres propriétés rhéologiques qui peuvent être mesurées ou estimées à partir des données des rhéomètres capillaires comprennent la viscosité extensionnelle, le gonflement de l’extrudat, la stabilité thermique, le glissement à la paroi. Des mesures auxiliaires peuvent être effectuées pour la conductivité thermique, la dépendance de la densité à la pression et à la température (pvT), la résistance à l’état fondu.

Références

• Walters K. « Rheometry », Chapman & Hall (1975)
• Ferry, J. D. « Viscoelastic Properties of Polymers », John Wiley & Sons (1980)
• Dealy, J.M. et Wissbrun K.F. « Melt Rheology and its Role in Plastics Processing », Van Nostrand Reinhold (1990), Chapman & Hall (1995)
• Macosko C.W. « Rheology – Principles, Measurements, and Applications », Wiley-VCH (1994)
• Malkin A.Y. « Rheology – Concepts, Methods, & Applications », ChemTec Publishing (2006)

L'étalonnage est la comparaison entre une valeur de référence connue, appelée norme, et une valeur inconnue produite par un instrument. Dans la plupart des cas, la valeur de référence connue est utilisée pour stimuler une réponse de l'équipement étalonné, et la réponse ainsi obtenue est comparée à la valeur du stimuli. La différence observée entre la norme et l'instrument testé est le résultat de l'étalonnage.

NOTA : ne pas confondre avec le terme "étalonner" parfois utilisé sur certains instruments et qui se rapporte à l'initialisation de capteur de force ou d'extensomètre avant leur utilisation.