ISO 178 | Essai de flexion 3 points Plastique
L’essai de flexion 3 points selon ISO 178 est utilisé pour la détermination des propriétés de flexion des plastiques durcissables ou thermoplastiques. Les principaux résultats de cet essai sont le module de flexion, calculé à partir de la pente initiale dans le diagramme de contrainte-déformation, la résistance à la flexion et l'allongement à la flexion lors de la défaillance de l'éprouvette. Pour les plastiques extensibles, on détermine généralement la contrainte de flexion pour une fléchissement défini.
Le montage d'essai dans l’essai de flexion 3 points selon ISO 178 se compose de deux appuis parallèles et d’une panne de flexion disposée au centre, entre lesquels une éprouvette standard est déformée dans la zone des petits angles de flexion. Une mesure appropriée des forces de flexion et du fléchissement permet de déterminer la contrainte et la déformation des fibres de bord de l'éprouvette, à partir desquelles les différents résultats d'essai seront calculés sous forme de valeurs caractéristiques en un point.
Une autre méthode standardisée de caractérisation des propriétés de flexion des plastiques est décrite dans la norme ASTM D790.
Objectif & Valeurs caractéristiques Réalisation de l'essai Formes de l’éprouvette & Dimensions Exigences relatives à l’essai Moyen d’essai Solutions d’automatisation Demander conseil Téléchargements
Objectifs et valeurs caractéristiques de l’essai de flexion 3 points ISO 178
Les essais de flexion 3 points, qui sont décrits dans les normes ISO 178 et ASTM D790, présentent des méthodes de caractérisation classiques pour plastiques rigides et semi-rigides. Les propriétés de flexion ainsi déterminées sont indispensables aux concepteurs, ingénieurs et fabricants pour s'assurer que le plastique utilisé répond aux exigences de l'application prévue.
Les résultats d’essai typiques sont:
- Module de flexion et résistance à la flexion Le module de flexion est une mesure de rigidité du matériau et indique sa capacité à résister aux charges de flexion. La résistance à la flexion donne une indication sur la charge maximale que le matériau peut supporter en flexion avant de casser.
- Contrainte à une déformation de 3,5 %
- Les contraintes et allongements à la limite d’élasticité et à la rupture éprouvette
Réalisation de l’essai de flexion 3 points selon ISO 178
- Pendant l’essais de flexion 3 points selon ISO 178, une éprouvette de plastique sous la forme d'une barre ou d'une plaque est placée entre deux appuis.
- Une force est ensuite exercée perpendiculairement sur la face supérieure de l'éprouvette, à mi-distance entre les appuis.
- La force et la déformation de l'éprouvette sont mesurées afin de déterminer le module de flexion et la résistance à la flexion. La déformation de flexion est mesurée avec l’extensomètre makroXtens.
Forme éprouvette & Dimensions selon ISO 178
Conformément à l’ISO 178, pour la caractérisation des masses de moulage, les éprouvettes pour l’essai de flexion 3 points sont prélevées dans la partie centrale de l’échantillon d’après ISO 20753. Les conditions de traitement des polymères sont donc identiques à celles sélectionnées pour l'essai de traction.
| Norme | Type | Remarque | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L mm | Forme |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 20753 | A1 | Éprouvette polyvalente moulée par injection | ≥150 | 80±2 | 20±0,2 | 10±0,2 | 4,0±0,2 | 115±1 | Éprouvette haltère |
| ISO 178 | - | Partie centrale de l’ éprouvette polyvalente | - | ≥80 | - | 10±0,2 | 4 (préféré) | - | Éprouvette barre |
Exigences de l’essai de flexion 3 points
- Le calcul des contraintes et déformations de flexion prend, en principe, en considération l'hypothèse de petits fléchissements et frottements au niveau des appuis. La norme restreint pour cette raison la méthode à un allongement de fléchissement de 3,5 %, ce qui correspond à un fléchissement de 6 mm pour une éprouvette ISO avec une hauteur de 4 mm. L'erreur de calcul des normes dans ce domaine se situe encore en dessous de 1 % de la valeur mesurée.
- La mesure des dimensions éprouvette requiert un soin tout particulier. À cause de l'épaisseur quadratique utilisée pour le calcul de la contrainte de flexion, l'erreur de mesure suit également une fonction quadratique. Une erreur de mesure de seulement 0,1 mm dans une hauteur éprouvette de 4,0 mm entraînera ainsi une erreur de 5 % environ dans la contrainte de flexion.
- La mesure du fléchissement s’effectue conformément à l’objectif du laboratoire d’essai. Selon l'objectif et donc la complexité de l'essai, l'ISO 178 prescrit différents types de mesure du fléchissement:
| Type de l’essai | I | II | III | IV |
|---|---|---|---|---|
| Objectif requis de l’essai | Contrainte uniquement / Résistance | Contrainte / Résistance / Déformations supérieures à 1% | Contrainte / Résistance / Déformations / Valeur de mode reproductible et précise | Contrainte / Résistance / Déformations / Valeur de mode plus précise et meilleure et donc plus exacte |
| Type de mesure du fléchissement | pas de mesure requise | via la course traverse | via la course traverse avec correction de rigidité | Mesure directe au moyen d’un dispositif de mesure du fléchissement |
- Aucune mesure du fléchissement n’est requise pour les demandes les plus simples (type I); seule une force ou encore contrainte maximale devra être déterminée.
- Pour déterminer les fléchissements avec déformation des fibres extérieures supérieure à 1 % (type II), comportant par exemple des limites de flexion à 3,5 %, une mesure simple via le capteur de course traverse de la machine d'essai sera suffisante.
- Le type III défini par la norme décrit une demande de l’assurance qualité ou de R&D avec mesure du module de flexion, uniquement utilisé pour la comparaison en interne ou la surveillance de la tolérance, ce n’est donc pas tant l'exactitude, mais une bonne répétabilité de la mesure qui prime. Le capteur de déplacement traverse de la montage d'essai et la correction de la rigidité machine pourront être utilisés dans le cas présent pour simplifier le montage d'essai.
- Pour obtenir des résultats d'essai précis et corrects selon type IV, qui résistent à une comparaison avec d'autres laboratoires d'essai, l'utilisation d'une mesure directe du fléchissement dans la classe de précision 1 selon la norme ISO 1 est par conséquent obligatoire.
Des essais simples et sûrs selon l’ISO 178 avec testXpert
Grâce au logiciel d'essais testXpert, les opérateurs deviennent rapidement opérationnels. Ils ne voient que les tâches qui leur sont attribuées et sont guidés pas à pas à travers l’essai selon ISO 178.
- Toutes les grandeurs caractéristiques et réglages de l’ISO 178 sont déjà enregistrés dans le Programme d'essai Standard. Pas à pas, le logiciel vous guide tout au long de l'essai.
- Les utilisateurs ne voient que les étapes, qu’ils doivent réaliser. Ceux-ci sont définis dans la gestion utilisateur.
- Les dimensions éprouvettes selon ISO 178 sont directement transmises au logiciel d'essai grâce à la connexion du micromètre et du pied à coulisse numérique, ce qui permet de gagner du temps et d’éviter les erreurs.
- testXpert offre une efficacité maximale des essais. Vos essais sont jusqu’à 30% plus rapides.
Conserver une vue d’ensemble rapide et sans erreur
- Grâce à des interfaces standardisées, les prescriptions d’essais sont lues rapidement et sans erreur depuis votre système ERP ou QS et les résultats sont retransmis après l’essai. Cela permet de gagner du temps lors de la transmission et d'éviter les erreurs.
- Grâce à l’accès centralisé à toutes les données d’essais via testXpert Analytics, une évaluation de toutes les grandeurs caractéristiques des différentes séries d’essais est possible. Même au-delà de la norme ISO 178: Module de traction, module de flexion, résistance à la traction, résilience, taux de fusion et autres grandeurs caractéristiques peuvent être comparés et évalués de manière claire.
- Grâce à une simple évaluation à long terme, Trend Analysis détecte les écarts sur le long terme.
Dispositifs de flexion 3 points pour ISO 178
Les dispositifs de flexion décrits se caractérisent outre ou une précision dimensionnelle élevée par leur grande précision de positionnement. Les appuis doivent être très précisément alignés l'un sur l'autre ainsi que contre le poinçon de flexion. Les erreurs d'angle se traduisent dans le diagramme de contrainte-allongement par un „Pied de courbe“, pouvant fausser la détermination module de manière significative. Des appuis et jauges réglables simplifient notablement cette tâche. Des butées éprouvette au niveau des appuis simplifient le positionnement précis de l'éprouvette.
Dispositif de flexion 3 points flexion avec jauge d'écartement selon ISO 178:
- Le dispositif de flexion de ZwickRoell permet de réaliser des essais jusqu'à des forces maximales de 20kN. Le fléchissement maximal est de 36 mm.
- La jauge d'écartement pour le réglage de l’écartement entre appui et des butées d'éprouvette permet de régler le dispositif de flexion conformément aux normes pour les essais selon ISO 178 et aussi ASTM D790.
- Conformément à l’ISO 178 pour l’essai de flexion 3 points, un écartement entre appuis de 64 mm pour les rayons d’appui et rayon de flexion de 5 mm et une largeur d’appui de 40 mm sont proposés.
- Les appuis peuvent être centrés à distance les uns des autres et par rapport au poinçon de flexion, et alignés très précisément dans l'axe d'appui.
- Les butées éprouvette du dispositif de flexion pourront être réglées confortablement et positionnés à l’aide de la jauge d'écartement conformément aux largeurs éprouvette 10 mm (ISO 178) et 12,7 mm (ASTM D790).
ISO 178 - Solutions ZwickRoell pour la mesure du fléchissement
Les résultats de l’essai de flexion 3 points selon ISO 178 montrent le comportement particulier du matériau à proximité de la surface de l'éprouvette. Les fléchissements mesurés sont quatre fois supérieurs environ aux déformations enregistrées dans l'essai de traction.
- Considérant les exigences de mesure du fléchissement conformément à l’essai de type III, les machines d'essais ZwickRoell peuvent en outre compenser la déformation du bâti de charge, du capteur de force et de l'outil de flexion à l'aide du logiciel d'essai testXpert. Cela permet la précision requise pour une mesure via le capteur de course traverse de la machine d'essais. L'utilisation de la machine d'essais est simplifiée, notamment pour les opérations de l'Assurance Qualité.
- Lorsque les essais requièrent une grande précision de comparaison telle que définie dans l'essai Type IV selon ISO 178, le recours à un garantissant le fléchissement sans charge sous l'éprouvette, est fortement recommandé. Sur ses extensomètres automatiques makroXtens ou multiXtens, ZwickRoell propose ainsi des bras de palpeurs pour essai de flexion, qui pourront être aisément adaptés à la place des palpeurs de traction.
Bâti de charge pour l’essai de flexion 3 points selon ISO 178
Nos machines d’essais universelles zwickiLine, ProLine et AllroundLine peuvent être utilisées pour la réalisation de l’essai de flexion 3 points selon ISO 178.
Essai de flexion 3 points automatisé selon ISO 178
Le personnel est fortement mobilisé, notamment lorsque le volume d'éprouvettes est important. Un système d'essai pour l’essai automatisé des matières plastiques libère le personnel de laboratoire, qualifié, des tâches répétitives. Le personnel est disponible pour des tâches plus complexes telles que l'interprétation des données obtenues, les évaluations, l'évaluation de nouveaux matériaux ou les activités de recherche.
Nos systèmes d'essais automatisés roboTest N, roboTest L et roboTest R peuvent être utilisés spécialement pour la réalisation des essais de flexion 3 points selon ISO 178.
Comparaison de nos systèmes d'essais automatisés pour les plastiques Demander conseil
