Essai de chute & tours de chute
Un essai de chute est une méthode utilisée dans les essais de matériaux pour analyser la réaction d'un matériau à un choc ou à un impact soudain. Une expérience de chute est réalisée pour évaluer différentes propriétés mécaniques du matériau, et notamment la résistance aux chocs, ténacité à la rupture et l'absorption d'énergie.
L'expérience de chute permet d'évaluer la réaction du matériau à des charges soudaines; elle est d’importance dans différents secteurs nécessitant de tester les matériaux pour leur résistance aux chocs, aux impacts ou à d'autres charges dynamiques. Les organismes de normalisation et normes industrielles définissent souvent les conditions exactes des essais de chute afin de garantir la comparabilité et reproductibilité des résultats obtenus.
Déroulement d’un essai de chute
Préparation
- Une éprouvette du matériau est sélectionnée et préparée conformément aux normes d'essai. Les matériaux typiques pour l’expérience de chute sont les films, thermoplastiques, composites, matériaux métalliques ou encore les composants. Pour les films, les plastiques ou les composites, des tours de chute jusqu’à 230 Joule suffisent. Pour permettre, dans le cas des matériaux métalliques, des essais sur éprouvettes correspondant à l’épaisseur des tuyaux de pipeline, des tours de chute haute capacité avec énergies de choc allant jusqu’à 100 000 Joule sont nécessaires pour ce faire.
- La hauteur de chute, le poids du marteau de choc et d'autres paramètres sont définis conformément aux exigences de la méthode d'essai.
- La résistance aux chocs à basses températures est une valeur caractéristique décisive du matériau utilisé.
- Pour les essais de chute sur éprouvettes refroidies, ZwickRoell propose une enceinte de conditionnement. Avant l'essai, les éprouvettes sont tout d’abord refroidies dans cette enceinte de conditionnement. Pour l'essai de chute, les éprouvettes sont placées directement de l'unité de refroidissement dans la tour de chute et testées sous 5 secondes.
Réalisation
- L’éprouvette est positionnée dans la tour de chute. Le marteau de choc, d'un poids prescrit, est placé à une hauteur définie au-dessus de l'éprouvette.
- Après le démarrage de l'essai, le marteau tombe sur l'éprouvette. La collision produit - en raison du poids et de la hauteur du marteau de choc - un niveau d'énergie spécifié que le matériau absorbe.
Évaluation de l’essai de chute
- Les effets sur le matériau sont mesurés et analysés. Ces derniers peuvent couvrir le point de rupture, des déformations ou d'autres modifications du matériau. La résistance au choc est une valeur caractéristique importante de l’essai de chute.
Documentation des résultats
- Les résultats de l'expérience de chute sont documentés sous forme de graphiques ou de rapports.
Normes pour les essais de chute
Essai de perforation multiaxial sur plaques en plastique
- ISO 6603-2 - Plastiques - Détermination du comportement des plastiques rigides perforés sous l'effet d'un choc - Partie 2: Essais de choc instrumentés
- ASTM D3763 - Standard Test Method for High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load and Displacement Sensors
Essai de perforation multiaxial sur films
- ISO 7765-2 - Film et feuille de plastiques - Détermination de la résistance au choc par la méthode par chute libre de projectile - Partie 2: Essai de perforation avec acquisition électronique de la valeur mesurée
Compression After Impact CAI sur composites
- ISO 18352 - Plastiques renforcés de fibres de carbone - Détermination des propriétés de compression après impact à un niveau d'énergie spécifié
- ASTM D7136 - Standard Test Method for Measuring the Damage Resistance of a Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composite to a Drop-Weight Impact Event
- DIN 65561 - Air et espace; Plastiques renforcés de fibres; Essai de stratifiés multidirectionnels; Détermination de la résistance à la compression après impact
- AITM 1.0010 - Fibre Reinforced Plastics: Determination of Compression Strength After Impact
- Boeing BSS 7260 - Compression After Impact (CAI)-Test
Expérience de chute selon Pellini sur matériaux métalliques
- SEP 1325 - Essai des poids de chute selon W.S. Pellini
Essai de chute de masse sur matériaux métalliques
- ASTM-E436 - Drop-Weight Tear Tests of Ferritic Steels
- DIN EN 10274 - Matériaux métalliques - Essai de chute de masse
- API 5L - Line Pipe
Essai de flexion par choc sur éprouvettes entaillées Charpy1 sur plastiques
- ISO 179-2 - Plastiques - Détermination des caractéristiques au choc Charpy - Partie 2: Essai de choc instrumenté
Essai de flexion par choc sur éprouvettes entaillées Izod1 sur plastiques
- ISO 180 - Plastiques - Détermination de la résistance au choc Izod
- ASTM D256 - Standard Test Methods for Determining the Izod Pendulum Impact Resistance of Plastics
1 Les essais de flexion par choc sur éprouvettes entaillées pourront être réalisés à l’aide d’une tour de chute mais aussi au moyen d’un mouton pendule.
Tours de chute
Une tour de chute est une machine d'essai utilisée pour tester la résistance d'un matériau aux chocs ou aux impacts. Lors de l’essai de chute, un poids est lâché d'une hauteur définie sur le matériau à tester à l'aide d'une tour de chute. Cette chute crée un niveau d’énergie spécifié, qui sera transmis au matériau.
Les tours de chute sont disponibles dans différentes configurations et tailles, en fonction des besoins spécifiques des essais de matériaux et des propriétés de matériaux à tester. De semblables essais sont importants dans différents secteurs industriels, incluant la métallurgie, la construction, la plasturgie et autres, où la résistance aux chocs est essentielle.
| Tour de chute | HIT230F | HIT600F | HIT1100F HIT2000F | Tour de chute Pellini P550 / P1650 | Tour de chute haute capacité DWT |
|---|---|---|---|---|---|
 |  |  |  |  | |
| Vers HIT230F | Vers HIT600F | Vers HIT1100/2000F | Vers tour de chute Pellini | Vers tour de chute haute capacité | |
| Énergie maxi. | 230 Joule | 600 Joule | 2 000 Joule | 1 650 Joule | 100 000 Joule |
| Perforation multiaxial sur plaques de plastique | ISO 6603-2 ASTM D3763 | ISO 6603-2 ASTM D3763 | ISO 6603-2 ASTM D3763 | ||
| Essais de perforation multiaxial sur films | ISO 7765-2 | ISO 7765-2 | |||
| Composite Compression-After-Impact (CAI) | ISO 18352 ASTM D7136 AITM 1.0010 BSS 7260 DIN 65561 | ISO 18352 ASTM D7136 AITM 1.0010 BSS 7260 DIN 65561 | |||
| Test Pellini | ASTM E208 SEP 1325 | ||||
| Essai de chute de poids | ASTM E436 API RP 5 DIN EN 10274 | ||||
| Essai de flexion par choc sur éprouvettes entaillées Charpy | ISO 179-2 | ISO 179-2 | |||
| Essai de flexion par choc sur éprouvettes entaillées Izod | ISO 180 ASTM D256 | ISO 180 ASTM D256 |
