La norme « PSA D41 1041 Matières plastiques rigides et semi-rigides – Flexion, renforcées et non renforcées », élaborée par le constructeur automobile français PSA Group (désormais intégré à Stellantis), décrit les propriétés de flexion des matières plastiques et semi-rigides (sous forme de cylindres rectangulaires, de dimensions normalisées ou non normalisées, obtenus par moulage orienté ou par découpe de feuilles ou autres formes moulées), avec ou sans renfort. Cette méthode est conforme aux normes « NF EN ISO 14125 Composites plastiques renforcés de fibres – Détermination des propriétés de flexion » et « NF EN ISO 178 Matières plastiques – Détermination des propriétés de flexion ».
En principe, l'essai consiste à placer un cylindre parallélogramme sur deux supports et à le déformer en appliquant un poinçon se déplaçant à vitesse constante à égale distance des supports. Il permet de mesurer une ou plusieurs des propriétés suivantes :
Cette contrainte correspond à la contrainte de flexion théorique maximale sur le côté droit du poinçon. Elle est calculée à l'aide de formules issues de la théorie de l'élasticité. Lorsque la déformation n'est pas proportionnelle à la contrainte appliquée, cette contrainte peut différer sensiblement de la contrainte réelle.
La machine d'essai de flexion utilisée permet le réglage des vitesses d'essai suivantes : 0,5 - 1 - 2 - 5 - 10 et 20 mm/min. Elle affiche les charges avec une marge d'erreur inférieure ou égale à ± 1 % et les flèches avec une marge d'erreur inférieure ou égale à ± 2 %. Les rayons des poinçons et des supports sont définis dans la norme. Les dimensions des supports et des poinçons doivent être au moins égales à celles des éprouvettes. L'écartement entre les supports doit être réglable. Les essais sont réalisés dans une enceinte climatique maintenue à une température de 23 °C ± 2 °C et à une humidité relative de 50 % ± 5 %.
Les échantillons d'essai doivent être représentatifs de l'échelle caractérisée. Pour garantir cette représentativité, il est nécessaire de déterminer les caractéristiques de base de la population étudiée. Les critères de sélection des échantillons d'essai doivent être précisés dans le rapport d'essai, conformément à la norme A10 0156. En cas de doute concernant l'échantillonnage, il convient de contacter le PSA pour obtenir des recommandations.
Les éprouvettes peuvent être obtenues par moulage ou par découpe. Dans ce dernier cas, il est impératif de s'assurer de l'absence de fissures. Les dimensions de l'éprouvette sont les suivantes :
Lorsqu'il s'agit de matériaux anisotropes en épaisseur (par exemple, des matériaux stratifiés), les éprouvettes sont prélevées de manière à ce que la force de flexion à laquelle elles sont soumises soit orientée dans la même direction que celle dans laquelle cette force serait appliquée aux pièces dont elles sont issues. Pour les matériaux anisotropes dans le plan, les éprouvettes doivent être prélevées et testées selon deux directions perpendiculaires.
L'essai est réalisé sur au moins cinq spécimens. Les spécimens fracturés en dehors du tiers médian de la distance entre les supports doivent être écartés.
Les échantillons sont conditionnés pendant au moins 24 heures à une température de 23 °C ± 2 °C et à une humidité relative de 50 % ± 5 %. Pour les matériaux très hygroscopiques ou ceux dont l'équilibre avec l'humidité ambiante est lent (fibres végétales, polyamides), la durée de conditionnement peut être prolongée jusqu'à une semaine.
L'essai est réalisé à une température de 23 °C ± 2 °C et à une humidité relative de 50 % ± 5 %. D'autres températures peuvent être utilisées, sous réserve du respect des caractéristiques spécifiées. La largeur et l'épaisseur de chaque échantillon sont mesurées avec une précision de 0,05 mm. L'écartement entre les supports est ajusté à 15 à 17 fois l'épaisseur de l'ensemble d'échantillons (l'allongement et l'écart entre les valeurs finales doivent être inférieurs à 10 % de la valeur moyenne). Cet écartement est mesuré avec une précision de 0,5 %. L'échantillon est placé sur le support et le poinçon est abaissé de 0,5 mm jusqu'au milieu de l'écartement. La vitesse du poinçon est ajustée à la valeur la plus proche de la valeur calculée. Exceptionnellement, dans certains cas particuliers du contrôle actuel ou si le document du matériau le stipule, une vitesse de poinçonnage plus élevée (10 mm/min) peut être utilisée pour prouver que les résultats de mesure ne sont pas affectés (pour les matériaux plus susceptibles au fluage, tels que les matériaux thermodurcissables).
La courbe charge-déformation est enregistrée avec des grossissements tels que la pente de la courbe soit proche de la bissectrice des axes, et les valeurs suivantes sont observées :
Les normes PSA de la série « D41 » se concentrent sur les méthodes d'essai des matériaux utilisés dans les intérieurs et les composants des véhicules, en particulier les matériaux cellulaires flexibles tels que les mousses, les caoutchoucs et les plastiques poreux que l'on trouve couramment dans les sièges, l'isolation et le revêtement.
Les composants automobiles doivent résister à des années d'utilisation, à des températures extrêmes, à l'humidité et aux contraintes mécaniques sans tomber en panne. La norme PSA D41 1041 et les autres tests de la série « D41 » contribuent à prévenir des problèmes tels que ceux-ci :
Cette norme est considérée comme importante pour les raisons suivantes :
Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais aux entreprises, conformément à la norme « PSA D41 1041 Matières plastiques rigides et semi-rigides – Flexion renforcée et non renforcée ».
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