Le guide définitif de ASTM D624 Essai de résistance à la rupture des caoutchoucs et des élastomères.

Éprouvettes

Lors d'un essai selon cette norme, l'éprouvette est d'abord entaillée ou coupée, puis une déchirure se propage à travers cette section endommagée, qui devient le site de concentration de la contrainte. La norme ASTM D624 comprend deux définitions différentes de la Résistance à la rupture en fonction du type d'éprouvette testé.

Il existe 5 éprouvettes d'essai acceptables décrites dans cette Norme : Types A, B, C, T et CP. Lors de l'essai des éprouvettes de types A, B ou C, la Résistance à la rupture est définie comme la force maximale divisée par l'épaisseur de l'éprouvette. Lors de l'essai d'éprouvettes de type Essai ou CP, la résistance à la rupture est la force moyenne ou médiane de la partie de la courbe générée lors de la rupture de l'éprouvette divisée par l'épaisseur de l'éprouvette. La moyenne ou la médiane est utilisée en fonction du type de courbe de contrainte/déformation générée par le matériau Essai.

Les essais de Déchirure des élastomères sont particulièrement importants car la plupart des élastomères qui se cassent ou échouent dans leur application prévue le font à cause de l'initiation et de la propagation d'une déchirure. Les cinq types d'éprouvettes de l'essai ASTM D624 offrent une variété d'options pour les géométries et les concentrations de contraintes qui pourraient conduire à l'initiation d'une déchirure dans une application réelle. Les résultats de cet essai ne sont pas destinés à quantifier la Résistance à la rupture d'un matériau en Service, mais simplement à comprendre comment il se comporte dans les conditions d'essais spécifiées.

Les Éprouvettes de Types A, B, C et T doivent toutes être préparées à l'aide d'une matrice de découpe conformément aux dimensions indiquées dans les spécifications. Les Éprouvettes de Types CP doivent être moulées. Pour les Types A et B, un dispositif d'entaille ou une matrice doit également être utilisé pour réaliser la petite coupe.

Les résultats de cet essai dépendant fortement de l'épaisseur de l'éprouvette, il est essentiel de s'assurer que vous mesurez votre éprouvette avec précision à l'aide d'un micromètre conformément à la norme ASTM D3767. La norme ASTM D3767 spécifie les exigences en matière de tolérance et d'Exactitude du dispositif de mesure de l'échantillon, ainsi que la Géométrie de la surface de contact et la Force qui est exercée sur l'échantillon pendant la mesure. L'Exactitude des appareils de mesure des échantillons est souvent négligée et peut avoir une influence significative sur les résultats de vos essais. Pour un flux de travail fluide, optez pour un appareil de mesure d'éprouvette automatique qui entrera les dimensions nécessaires dans votre logiciel d'essai.

Caisson climatique

Les Élastomères testés selon la norme ASTM D624 sont souvent destinés à une utilisation future dans des conditions non ambiantes. Les conditions ambiantes ayant un impact important sur la résistance à la rupture des élastomères, il faut veiller à ce que les conditions d'essai reproduisent celles de l'application finale prévue. La Vitesse d'Essai, la Température, l'Humidité, les Dimensions de l'Éprouvette et les conditions de l'Essai Préliminaire ont tous des effets notables sur les résultats de l'essai et doivent être contrôlés pour que l'essai produise des données utiles. Pour s'assurer que ces éléments simulent l'application finale du matériau, l'essai ASTM D624 est souvent réalisé dans une chambre climatique où l'on peut utiliser le chauffage ou le refroidissement (LN2 ou CO2).

Les enceintes climatiques série 600 d'Instron permettent aux opérateurs de surveiller la température à l'intérieur de l'enceinte pendant toute la durée de l'essai. De plus, le temps de conditionnement et la température peuvent être configurés dans Bluehill Universal pour s'assurer que tous les échantillons sont conditionnés de manière appropriée avant le début de l'essai.

Débit

Les laboratoires qui souhaitent augmenter leur débit peuvent apporter plusieurs modifications à la configuration du système. Les appareils de mesure automatique des échantillons et les Mâchoires pneumatiques augmentent tous l'efficacité des essais en réduisant la quantité d'informations manuelles nécessaires à l'Opérateur. Bien que le temps d'essai pour l'ASTM D624 soit généralement faible, les laboratoires qui effectuent également des essais selon l'ASTM D412 peuvent souhaiter augmenter le nombre d'éprouvettes testées par jour. Dans ce cas, les bâtis d'essai multipostes peuvent offrir le meilleur rendement, car l'Opérateur peut exécuter jusqu'à cinq essais simultanément. Des systèmes d'essais entièrement automatisés sont également disponibles et sont conçus pour intégrer la mesure, le chargement, l'essai et l'enlèvement des échantillons. Ces systèmes peuvent s'exécuter pendant des heures sans nécessiter d'interaction de la part de l'Opérateur. Po, ces systèmes contribuent à réduire la variabilité due à l'erreur humaine.

A titre d'exemple, regardez cette vidéo d'un Système d'Essai Automatisé Instron AT6 capable de répondre aux exigences de ASTM D624. Le système a été configuré avec une chambre pour tester les éprouvettes d'Élastomères dans des conditions non ambiantes.