Moutons pendules et tours de chute

Essai de choc sur plastiques - instrumenté

Pour l'essai Charpy instrumenté selon ISO 179-2, les grandeurs caractéristiques suivantes sont déterminées:

• Force maximale
• Fléchissement à force maximale
• Énergie jusqu'à la force maximale
• Fléchissement à rupture
• Énergie à rupture

Essai de choc sur élastomères et caoutchoucs

L'objectif des essais sur élastomères et plastiques alvéolaires est la mesure simple et rapide de l'élasticité du matériau.

Un matériau 100% élastique emmagasine l'énergie introduite, puis la libère lors de la décharge. En revanche, un matériau 100% plastique absorbe complètement l'énergie introduite.

La mesure de la résilience de rebond résulte des ces caractéristiques:

Une éprouvette en forme de disque est collée contre une pièce solide. Le pendule impacte l'éprouvette et la guide au travers l'énergie de choc. La portion élastique de l'éprouvette enregistre l'énergie (le pendule s'arrête pendant quelques instants), puis la renvoie au pendule. Le pendule est alors accéléré en direction opposé puis revient en arrière.

Un angle de rotation retour est mesuré, après approche de la position de repos. L'énergie élastique - qui pourrait renvoyer l'éprouvette sur le pendule - est calculée à partir de cet angle.

Comment utiliser un testeur Charpy?

Fréquemment utilisé pour réaliser des essais Charpy, le mouton pendule est également appelé percuteur Charpy ou machine d'essais de choc Charpy.

Les principaux composants d’un appareil d'essai Charpy sont le bâti de la machine, une tige de pendule pondérée avec marteau, un chronomètre, des appuis éprouvette et un écran/un dispositif de protection. Les moutons pendules peuvent également comprendre un équipement PC, des boîtes de régulation de température et des magasins de régulation de la température.

Lors de l’essai Charpy, une éprouvette entaillée est centrée horizontalement sur les appuis, l'entaille est orientée à l'opposé du pendule. Le pendule est déclenché afin de frapper l’éprouvette et de la casser. Selon l'objectif, l'application et le matériau de l'essai à réaliser, des essais de mouton pendule peuvent être réalisés soit avec des machines d'essai de choc classiques, soit avec des machines d'essai de choc instrumentées.

Quelle est la différence entre les machines d'essai de choc non instrumentées et instrumentées?

• Lors de l’essai de choc classique (non instrumenté), l'énergie absorbée par l'éprouvette pendant la rupture est obtenue par comparaison de la différence entre la hauteur du pendule avant et après la rupture. L'énergie absorbée est directement liée à la fragilité du matériau; les matériaux fragiles présentent en principe des taux d'absorption plus faibles que les matériaux ductiles.
• L'essai de choc instrumenté mesure la force pendant l'impact, fournit des données à grande vitesse sur la contrainte et la déformation, qui permettent de distinguer la rupture ductile de la rupture fragile, et donne des informations sur les propriétés mécaniques de la rupture. Outre l’énergie de rupture, l'instrumentation nous permet par conséquent de déterminer le type de rupture.
• Les autres essais de choc fréquemment utilisés sont l‘essai Izod et l’essai de choc-traction. Les essais Izod, développés par l'ASTM, sont très répandus en Amérique du Nord, tandis que les essais Charpy sont plutôt utilisés dans d'autres parties du monde. Les essais de flexion choc entaillés déterminent la résilience d'un matériau soumis à une charge de traction.