Qu’est-ce qu’un essai de compression ?
Une introduction

L’essai de compression est l’un des types d’essais mécaniques les plus fondamentaux, aux côtés des essais de traction et de flexion. Les essais de compression sont utilisés pour déterminer le comportement d’un matériau sous des charges d’écrasement appliquées, et sont généralement effectués en appliquant une pression de compression à une éprouvette (généralement de géométrie cuboïde ou cylindrique) à l’aide de plateaux ou de montages spécialisés sur une machine d’essai universelle. Pendant l’essai, diverses propriétés du matériau sont calculées et tracées sous forme de diagramme contrainte-déformation, qui est utilisé pour déterminer des qualités telles que la limite élastique, la limite de proportionnalité, le point d’élasticité, la limite d’élasticité et, pour certains matériaux, la résistance à la compression.

Pourquoi effectuer un essai de compression ?

Les essais de compression permettent aux fabricants d’évaluer l’intégrité et la sécurité des matériaux, des composants et des produits au cours de plusieurs phases du processus de fabrication. Pour qu’un matériau soit sélectionné pour une nouvelle application ou un nouveau produit, il doit démontrer sa capacité à résister à toutes les forces mécaniques qu’il rencontrera dans son application finale. Les applications potentielles peuvent varier de l’essai de résistance d’un pare-brise de voiture à l’essai d’endurance de poutres en béton utilisées dans la construction. La mousse utilisée dans les sièges doit être confortable pour le consommateur, tandis que les dispositifs d’administration de médicaments doivent être faciles à déployer pour les professionnels de la santé. De plus, les matériaux et les produits peuvent être exposés à des forces mécaniques pendant des périodes courtes ou longues, par une utilisation cyclique ou répétée, et dans une grande variété de températures et de conditions environnementales différentes. Les coussins de siège sont censés durer un certain temps, tandis que les pneus automobiles doivent conserver leur élasticité par tous les temps. Les matériaux qui présentent une grande résistance à la traction tendance à (mais pas toujours !) présenter une faible résistance à la compression. De même, les matériaux à haute résistance à la compression ont tendance à présenter une faible résistance à la traction. Par conséquent, les essais de compression sont souvent utilisés sur des matériaux fragiles tels que le béton, les métaux, les plastiques, les céramiques, les composites et les matériaux ondulés comme le carton. Ces matériaux sont souvent utilisés dans une capacité portante où leur intégrité sous des forces de compression est critique.

Contrairement aux essais de traction, qui sont généralement effectués pour déterminer les propriétés de traction d’un matériau spécifique, les essais de compression sont souvent réalisés sur des produits finis. Des articles courants tels que les balles de tennis, les balles de golf, les bouteilles d’eau, les étuis de protection, les tuyaux en plastique et les meubles sont tous des exemples de produits qui doivent être évalués pour leur résistance à la compression. Par exemple, un ingénieur peut vouloir économiser du plastique en créant des bouteilles d’eau avec des parois plus minces, mais les bouteilles doivent toujours être suffisamment solides pour être emballées dans des palettes et empilées les unes sur les autres pour le transport. Les essais de compression peuvent aider l’ingénieur à affiner l’équilibre entre la résistance du produit et la conservation des matériaux.

En plus de son importance pour le processus de R&D, les essais de compression sont également utilisés par les services d’assurance qualité pour s’assurer que les lots de produits finis répondent aux spécifications requises en matière de propriétés de compression. Ceci est important à la fois du point de vue de la sécurité et du point de vue commercial, car les produits défectueux peuvent être dangereux pour l’utilisateur final et peuvent également causer des dommages importants aux fabricants sous forme de retards de produits, de pertes de revenus et de réputations endommagées.