Ce qui est essentiel en essai de flexion
Les plastiques et leurs composés sont vérifiés ou comparés entre eux lors d'essais de flexion. Pour ce faire, les essais de flexion offrent une méthodologie d'essai fiable avec un montage d'essai relativement simple. Ils servent à déterminer le comportement contrainte-déformation d'un matériau dans le domaine des faibles allongements de l'éprouvette.
Le résultat typique est le module de flexion, mais des valeurs telles que les limites d’élasticité, les contraintes de flexion maximales ou la déformation à la rupture en flexion peuvent également être mesurées sur des matériaux peu ductiles. La mesure directe du fléchissement à l'aide d'un capteur de course représente ici la forme de mesure la plus précise, qui conduit à coup sûr à des résultats d'essais corrects.
Pourquoi la mesure précise de la section est-elle si importante pour les essais de flexion?
La détermination des dimensions de l'éprouvette, et en particulier de son épaisseur, revêt une importance particulière, car l'épaisseur de l'éprouvette est prise en compte de manière quadratique dans le calcul des contraintes de flexion. Une erreur de mesure de seulement 0,1 mm entraîne une erreur d'environ 5 % dans le calcul des contraintes de flexion. Une mesure précise de la section est donc déterminante pour obtenir des résultats d'essais fiables.
Pourquoi doit-on veiller à un alignement précis des appuis de flexion, des poinçons et des éprouvettes lors des essais de flexion?
Un mauvais alignement du dispositif de flexion se traduit souvent par ce que l'on appelle un pied de courbe, c'est-à-dire un début non linéaire du diagramme contrainte-déformation. Un tel pied de courbe doit absolument être évité, car il entraîne une mesure erronée du module de flexion.
Différents outils sont proposés pour un alignement optimal. Par exemple, une jauge de réglage appropriée permet de régler rapidement et en toute sécurité l’écartement entre appuis appuis ainsi que l'alignement.
Quelle est l'impact de l'écrasement du matériau par la panne de flexion et l'appui sur les résultats d'essai?
Un enfoncement qui dépend de la dureté du matériau, de la force appliquée et du rayon de la panne de flexion du point d'appui se produit aux points d'appui et dans la zone du ou des poinçons de flexion. Lorsque le fléchissement est mesuré à l'aide du mouvement du poinçon de flexion par rapport aux appuis, cet enfoncement augmente apparemment le fléchissement mesuré et ne peut en principe être compensé par une correction de la rigidité. L'utilisation d'un capteur de course placé au centre permet de compenser l'enfoncement du poinçon de flexion.
Qu’est-ce que ça m’apporte d’utiliser un capteur de course pour la mesure du fléchissement?
Une mesure directe du fléchissement à l'aide d'un capteur de course placé entre les appuis représente ici la forme de mesure la plus précise, qui conduit à coup sûr à des résultats d'essais corrects.
Ce montage d'essais est nécessaire tant dans la procédure de type 2 selon ASTM D 790 que pour des mesures correctes et précises selon ISO 178. C'est le cas, par exemple, lorsqu'il s'agit d'établir des fiches techniques ou d'effectuer des comparaisons inter-laboratoires.
Les normes proposent en outre des scénarios pour des demandes simples de l'assurance qualité, pour lesquelles la mesure du déplacement traverse est autorisée.
À quoi dois-je faire attention avec un capteur de course?
Une influence minimale du capteur de course sur l’essai est un facteur important pour obtenir des résultats d'essai fiables et précis. Grâce à un montage fixe, un alignement axial et un suivi précis ainsi qu'une faible augmentation de la force de contact qui n'affecte ni le déroulement d’essai ni les résultats de l’essai, les capteurs de course ZwickRoell T15, T25 et T50 permettent d'obtenir des résultats d'essais particulièrement sûrs.
Les influences de déformation du bâti de charge et du capteur de force doivent également être exclues. Grâce au montage direct sur le banc de flexion, les capteurs de course ZwickRoell évitent ces influences.
Ces capteurs de courses atteignent une précision de mesure élevée indépendamment de la température d'essais. En effet, les écarts de précision dus à la température sont automatiquement compensés sur toutes les machines d'essai ZwickRoell.
Quels sont les résultats de l’essai de flexion?
L'essai de flexion fournit une courbe contrainte-déformation et différentes valeurs caractéristiques telles que le module de flexion, les limites d’élasticité et, le cas échéant, le point de rupture. Les normes distinguent en principe trois types de courbes a, b et c et proposent une évaluation adaptée à chaque cas.
Un module de flexion peut être déterminé pour tous les types de courbes. Selon la norme ISO 178, la mesure s'effectue à des limites définies entre 0,05 % et 0,25 % de déformation en flexion. L’ASTM D 790 définit la mesure du module comme une sécante (chord modulus) ou comme tangente.
Les autres résultats sont la contrainte de flexion maximale, la contrainte à la rupture en flexion, la déformation à la rupture en flexion, la déformation à la contrainte de flexion maximale et, le cas échéant, la contrainte de flexion à la limite de flexion définie.
En quoi la mesure de la contrainte et de la déformation de flexion diffère-t-elle de l'essai de traction?
Contrairement à l'essai de traction, les contraintes de flexion ne peuvent être déterminées aisément à partir du rapport entre la force et la surface de la section. Le fléchissement appliqué à l'éprouvette génère des couples de flexion et des forces de cisaillement. Le couple de flexion augmente en continu entre l'appui et la panne de flexion, tandis que les forces de cisaillement demeurent constantes dans cette page. Dans l'essai de flexion en 3 points, le couple de flexion le plus élevé se produit directement sous la panne de flexion. Dans l’essai de flexion en 4 points, un couple de flexion constant apparaît entre les pannes de flexion. Cette plage reste exempte de contrainte de cisaillement, ce qui constitue un avantage notoire de cette méthode pour les matériaux présentant une faible résistance au cisaillement.
