La norme ASTM D2794, méthode d'essai normalisée pour la résistance des revêtements organiques à la déformation par impact rapide, développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit une méthode d'essai permettant de déformer rapidement un film de revêtement et son substrat par impact et d'évaluer l'effet de cette déformation. Cette méthode d'essai, lorsqu'elle utilise des valeurs numériques, doit être limitée aux essais réalisés dans un seul laboratoire en raison de sa faible répétabilité. La cohérence interlaboratoires est améliorée par l'utilisation d'une séquence d'essais plutôt que de valeurs numériques.
Les revêtements appliqués aux surfaces subissent des chocs dommageables lors de la fabrication et de l'utilisation des produits. Cette méthode d'essai de résistance aux chocs, utilisée depuis de nombreuses années, s'est avérée utile pour prédire la résistance des revêtements organiques à la fissuration causée par les impacts.
La méthode décrite dans la norme ASTM D2794 est particulièrement pertinente pour les peintures, vernis, laques et autres revêtements organiques appliqués sur des surfaces métalliques. Elle permet de déterminer si un revêtement peut résister à un choc mécanique soudain sans se fissurer ni présenter d'autres dommages visibles.
La norme ASTM D2794 décrit une procédure de laboratoire contrôlée dans laquelle un panneau d'essai revêtu et son substrat sont rapidement déformés par impact. Les dommages résultants au revêtement sont ensuite évalués.
Le principe de base est simple : un panneau métallique revêtu est soumis à un impact contrôlé, et le revêtement est examiné afin de déceler d’éventuelles fissures ou autres défaillances. Cette méthode permet d’évaluer l’effet de la déformation rapide du film de revêtement et du substrat suite à un impact. Pour les revêtements organiques, le test est généralement appelé essai de choc par chute de masse ou essai de résistance aux chocs.
La norme ASTM D2794 a pour principal objectif d'évaluer la résistance d'un revêtement organique à la fissuration en cas de choc soudain sur le substrat revêtu. Les composants revêtus peuvent subir des chocs lors de la fabrication, de l'assemblage, du transport, de l'installation et de la maintenance. Un revêtement d'apparence satisfaisante en conditions normales peut se fissurer lorsque le métal sous-jacent est soumis à une déformation soudaine.
Cette méthode est utilisée depuis de nombreuses années pour aider à prédire la capacité des revêtements organiques à résister à la fissuration par impact.
Le test utilise, en principe, un panneau métallique revêtu, un poinçon et une masse cylindrique lâchée dans un tube de guidage vertical. Le processus de test se déroule généralement selon les étapes suivantes :
L'appareil de test est un tube vertical qui dirige un poids cylindrique sur un poinçon reposant sur un panneau d'essai.
La norme ASTM D2794 définit la résistance aux chocs d'un revêtement en fonction de l'énergie d'impact nécessaire pour provoquer la fissuration du revêtement déformé. Une résistance aux chocs plus élevée indique généralement que le revêtement peut supporter une déformation soudaine plus importante avant de se fissurer. Par conséquent, ce test est utile pour comparer les éléments suivants :
Les essais d'impact peuvent produire différents types de déformations selon la position du panneau revêtu. Un impact vers l'intérieur se produit lorsque le choc provoque une déformation de la surface revêtue vers l'intérieur. L'extrusion, quant à elle, implique une déformation dans la direction opposée. L'état du revêtement après déformation est examiné afin de détecter la présence de fissures, d'écaillage ou d'autres formes de défaillance. Cette distinction est importante car un revêtement peut se comporter différemment selon qu'il est placé sur la face exposée à l'impact ou sur la face opposée du panneau.
L'équipement d'essai principal comprend une machine d'essai de choc composée des éléments suivants :
Un tube de guidage, d'environ 0,6 à 1,2 m de long, contrôle la trajectoire du poids en chute libre, tandis que le poinçon transfère l'impact à une zone spécifique du panneau revêtu.
La norme ASTM D2794 est généralement mise en œuvre pour l'application de revêtements organiques sur des panneaux métalliques minces appropriés. La norme ASTM D609 s'applique à la préparation de panneaux d'acier laminés à froid, et la norme ASTM D823 est utilisée pour la production de films d'épaisseur uniforme.
Une préparation adéquate des échantillons est importante car plusieurs facteurs peuvent affecter considérablement les performances d'impact :
Après l'impact, le revêtement déformé est examiné afin de déceler les signes de défaillance. Les caractéristiques typiques de défaillance peuvent inclure :
Ce test permet de déterminer le niveau d'impact auquel la fissuration s'est produite. La valeur obtenue est liée à l'énergie de l'impact.
La résistance aux chocs est importante car les revêtements ne se dégradent pas toujours sous une charge progressive. Un choc soudain peut entraîner une déformation extrêmement rapide du substrat et soumettre le revêtement à de fortes contraintes locales. Un revêtement dont la résistance aux chocs est insuffisante peut provoquer :
La norme ASTM D2794 fournit une méthode normalisée pour étudier ces types de défaillances de revêtement. Cette norme s'applique à de nombreux types de produits métalliques revêtus, notamment :
Pour les applications automobiles, la résistance aux chocs est particulièrement importante pour les pièces métalliques peintes qui peuvent être soumises à des chocs de manutention, à des charges d'assemblage, à des éclats de pierre ou à des déformations localisées.
Dans l'industrie automobile, les systèmes de revêtement doivent résister à diverses contraintes mécaniques tout au long du processus de production et de la durée de vie du véhicule. Par exemple, une pièce métallique peinte peut subir des chocs lors des étapes suivantes : fabrication, assemblage, transport et utilisation du véhicule. Si le revêtement se fissure après un impact, la surface exposée devient plus vulnérable à la corrosion et aux agressions environnementales.
En conclusion, la norme ASTM D2794 est précieuse pour le développement des revêtements, le contrôle de la qualité, la comparaison des matériaux et l'évaluation des performances.
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