Mesure de l'alignement - Contrôle de l'alignement du montage d'essais
Les exigences de qualité croissantes sont à l’origine d’une traçabilité accrue de l’alignement géométrique des machines d’essai des matériaux. En effet, l’alignement précis permet d’écarter le risque d’erreur de mesure.
ZwickRoell peut garantir l’alignement de votre machine d’essai de matériaux par un certificat de conformité aux normes en vigueur.
Mesure de l’alignement Alignement de l’axe d’essai Nadcap Erreur d’alignement Avantages
Qu'est-ce que l'alignement?
Lorsque l'éprouvette est fléchie en essai de traction, des pics d'allongement se déplaçant à proximité des points de fixation apparaissent sous chargement croissant. La conséquence est une défaillance précoce avec une position de rupture à proximité des pinces de serrage. De telles positions de rupture sont par conséquent toujours l'indice d'un mauvais alignement de la machine d'essai.
A cause de pics d'allongement et de contrainte non directement visibles dans la machine d'essai, la caractérisation du matériau est en effet similaire à celle obtenue pour un matériau avec réparation homogène de l'allongement sur toute la section. Il en résulte une mauvaise interprétation des valeurs de force et de déformation mesurées tout au long du processus, ce qui impacte simultanément le module de traction mesuré et les valeurs de résistance.
Comment éviter l'alignement?
La machine d’essai doit tout d’abord être équipée de mâchoires appropriées. Celles-ci doivent assurer un serrage reproductible de l’éprouvette, exactement dans l’axe ; aucun mouvement de rotation ou de bascule significatif ne doit être possible sous charge.
Afin d'éviter la transmission de mouvements inadmissibles à l'éprouvette pendant l'essai, la suspension des mâchoires ne devra en aucun cas s'effectuer via une rotule inclinable ou appuis à mouvements libres.
L'utilisation de mâchoires à serrage parallèle, montées dans toutes les directions de l'axe de traction réglable, est particulièrement appropriée pour ce faire. L'axe de traction complet peut de cette manière être précisément aligné avant l'essai et reste également dans cet alignement sous charge constante.
Contrôle de l'alignement du montage d'essais conformément à Nadcap
Nadcap (National Aerospace and Defence Contractors Accreditation Program) est le principal programme de collaboration et d’accréditation mondiale pour les industries de l’aérospatiale et de la défense. Nadcap a été créé pour gérer une approche consensuelle économique des processus et produits spéciaux et pour assurer l'amélioration continue au sein des entreprises accréditées.
Contrairement aux certifications des systèmes de management de la qualité selon ISO 9001 et EN 9100, l’accréditation Nadcap couvre l’analyse approfondie de processus techniques spécifiques ainsi que la vérification de la conformité aux spécifications et directives définies. Les fabricants et fournisseurs de l’industrie aérospatiale définissent notamment les exigences les plus strictes en matière de qualification technique et humaine des laboratoires d’essais. Ces exigences sont définies dans les normes, instructions et critères d’audit et sont auditées par l’Organisation Nadcap afin de garantir une stabilité maximale des processus et une standardisation de la qualité.
La mesure normalisée de l'alignement est décrite dans l’ASTM E 1012 et comporte un contrôle documenté de l'alignement du montage d'essais.
La mesure de l'alignement (également appelée mesure de traction-biais) fait partie intégrante de l’accréditation Nadcap, et est basée sur la norme ASTM E 1012 qui prescrit la conformité aux tolérances définies. En témoignent les critères d’audit AC 7101 et AC 7122 définis par le Nadcap, qui sont déterminants pour les conditions cadre de la méthode de mesure, soit le contrôle de l'alignement de l'axe d'essai. Outre les fabricants et prestataires de service de l’industrie aérospatiale, la mesure de l'alignement dans le cadre de l’accréditation Nadcap concerne un nombre croissant d’entreprises dans d’autres secteurs d’activité, par exemple dans le secteur des machines outil de même que dans l’industrie métallurgique.
La mesure normalisée de l'alignement est décrite dans l’ASTM E 1012 et comporte un contrôle documenté de l'alignement du montage d'essais. Cette norme exige l'utilisation d’une éprouvette instrumentée de jauges de contrainte qui doit répondre a des exigences de fabrication et d’utilisation précises. Toutes les électroniques de conditionnement et dispositifs d'acquisition de données servant à la détermination de l'alignement doivent être étalonnés.
Transmission non-homogène de la force dans l'échantillon, provoquée par le mauvais alignement des axes d’essai
Ces erreurs dites d'alignement entraînent un risque accru de rupture à proximité des points de serrage. Les erreurs d'alignement ont un impact particulièrement important sur les matériaux fragiles. Les matériaux rigides et fragiles cassent à de faibles contraintes de traction et déformations dans la zone de la plus grande flexion. C’est ici qu’intervient la vérification d'alignement ZwickRoell (prestation sous accréditation du COFRAC donnant lieu à un rapport très complet et détaillé, avec un classement des résultats selon la norme ASTM E1012). Le logiciel d’essais testXpert ZwickRoell permet de visualiser en temps réel, d’une façon simple et représentative les mesures réalisées avec une éprouvette étalon instrumentée par jauges de contrainte. Un outil pratique d’aide à la correction de désalignement est associé (voir nos dispositifs de correction en charge, de l’alignement du montage d’essais).
L’enregistrement en continu des mesures permet de réaliser un rapport complet.
Grâce aux éprouvettes étalon instrumentées standards à disposition de nos Ingénieurs Service, nous couvrons la majeure partie des machines d’essais de matériaux à tester.
- Selon la norme ASTM E102, l’éprouvette étalon instrumentée doit être la plus proche possible des éprouvettes à tester sur la machine d’essai. L’éprouvette étalon instrumentée est intégrée à la ligne de charge (des adaptations sont possibles) et raccordée au système de mesure par nos ingénieurs Service.
- En cas de désalignement de la ligne de charge, les jauges de contrainte de l’éprouvette instrumentée enregistrent des allongements différents, qui sont numérisés par un amplificateur de mesure et transférés à un programme d’essai spécial de notre logiciel testXpert ZwickRoell. Dans testXpert, la détermination et documentation des grandeurs caractéristiques s’effectuent conformément aux prescriptions de la norme et géométries des éprouvettes. Grâce à l’exploitation conviviale et claire de testXpert, notre Ingénieur Service ZwickRoell pourra visualiser les défauts d’alignement en fonction des résultats mesurés. Si nécessaire, des dispositifs spécialement conçus pour l’alignement pourront être proposés sur la machine pour corriger en charge les erreurs d’alignement. testXpert fournit, directement et visuellement, les consignes de réglage du dispositif, pour réduire les erreurs d’alignement détectées.
- Grâce aux éprouvettes étalon instrumentées standards à disposition de nos Ingénieurs Service, nous couvrons la majeure partie des machines d’essais de matériaux à tester. Pour vos besoins spécifiques, la réalisation d’éprouvettes étalon instrumentées « sur mesure » , pourra vous être proposée.
Vos avantages avec ZwickRoell
- Grâce à ses éprouvettes étalon instrumentées standards, ZwickRoell vous garantit un haut niveau de comparabilité avec les dimensions éprouvette spécifiques au client (adaptation)
- Pour vos besoins spécifiques, la réalisation d’éprouvettes étalon instrumentées « sur mesure » , pourra vous être proposée.
- La vérification - sans frais de déplacement supplémentaires - réalisée dans le cadre des opérations d’inspection et d’étalonnage
- Les éprouvettes étalon instrumentées standards ZwickRoell sont disponibles chez nos Ingénieurs Service et permettent une vérification d’alignement dans des délais très courts
- Logiciel testXpert convivial avec diagrammes d’alignement incluant la représentation directe des différents constituants de l’erreur d’alignement ainsi que des instructions de correction pour l’utilisateur
- Affichage graphique et numérique continu des résultats de mesure de flexion et pourcentage de flexion
- Les vérification réalisées répondent aux critères de la norme. Elles comportent la mesure du zéro, la mesure contrainte sans allongement axial, la mesure sous charge, la répétition de la mesure du zéro, les mesures en position e à 0°/90°/180°/270° de même que les mesures Top-Down
- Résultats de mesure précis par enregistrement en continu
- Documentation complète et détaillée des résultats de mesure selon les exigences de la norme dans un rapport de vérification sous accréditation du COFRAC et au-delà (possibilité d’intégration de photos)
- Les éprouvettes étalon instrumentées ZwickRoell disposent de certificats d’essais usine pour les propriétés mécaniques et électriques
- Intégration complète des fonctions de l’amplificateur HBM dans le logiciel d’essai testXpert
- Nos outils de mesure d’alignement (éprouvettes étalon instrumentées, amplificateur, logiciel d’essais testXpert) utilisés par nos Ingénieurs Service, peuvent être proposés à nos clients, avec du conseil et la formation à la mise en œuvre
- Un dispositif de correction d’alignement en charge peut être proposé
- Nos outils de mesure d’alignement peuvent également être utilisés sur les machines d’autres fabricants
- Nos experts ZwickRoell vous garantissent une assistance compétente et individualisée pour toute vos questions et demandes
