La norme ASTM D522, Méthodes d'essai standard pour le pliage sur mandrin des revêtements organiques collés , publiée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) , décrit les méthodes d'essai pour déterminer la résistance à la fissuration (flexibilité) des revêtements organiques collés sur des surfaces en tôle ou en caoutchouc.
Les revêtements collés aux substrats s'étirent lorsqu'ils sont pliés lors de la fabrication du produit ou lors de son utilisation en raison d'une manipulation excessive. Ces méthodes d'essai se sont avérées utiles pour évaluer la capacité des revêtements collés à résister à la fissuration sous l'effet de l'étirement et pour évaluer la flexibilité des revêtements sur des substrats flexibles.
Les matériaux de revêtement testés sont appliqués en épaisseur uniforme sur des panneaux en tôle ou en matériaux caoutchoutés. Après séchage ou durcissement, les panneaux revêtus sont pliés sur un mandrin afin de déterminer la résistance du revêtement à la fissuration. Dans la méthode d'essai A, les panneaux revêtus sont pliés sur un mandrin conique. Dans la méthode d'essai B, les panneaux revêtus sont pliés sur des mandrins cylindriques de différents diamètres.
Si l'essai vise à déterminer le pourcentage d'allongement du matériau de revêtement, le substrat doit être une bande d'acier laminée à froid de 0,8 mm d'épaisseur. Si l'essai vise à évaluer la résistance à la fissuration du matériau revêtu, le substrat peut être une tôle ou un matériau de type caoutchouc (par exemple, acier, aluminium, fer blanc ou caoutchouc synthétique). L'épaisseur de la tôle peut être inférieure à 0,8 mm et celle des matériaux de type caoutchouc jusqu'à 13 mm.
Les dimensions recommandées pour les panneaux sont de 100 mm de large sur 150 mm de long. La taille maximale d'un mandrin conique est de 115 mm de large sur 190 mm de long. La préparation de la surface du substrat doit faire l'objet d'un accord entre l'acheteur et le vendeur. Avant l'application du revêtement, les bords des panneaux métalliques sont légèrement arrondis afin d'éliminer les bavures et ainsi d'éliminer les effets de bord anormaux. Si les allongements doivent être déterminés pour des revêtements appliqués sur des substrats autres que l'acier laminé à froid de 0,8 mm d'épaisseur, ils doivent être mesurés à l'aide d'un mandrin de mesure dédié.
Pour les panneaux revêtus, des revêtements lisses des matériaux testés sont appliqués sur les substrats conformément à la norme ASTM D823, puis séchés à l'air ou durcis dans des conditions mutuellement acceptables pour l'acheteur et le vendeur. Si l'allongement doit être mesuré, une épaisseur minimale de 1,0 mil est requise sur de l'acier laminé à froid de 0,8 mm d'épaisseur. Au moins trois mesures d'épaisseur de revêtement sont effectuées sur chaque échantillon conformément aux méthodes d'essai ASTM D1005, ASTM D1186 ou ASTM D1400. Au moins trois éprouvettes de la taille spécifiée sont découpées dans des tôles prélaquées. Seules des tôles planes sont utilisées, et les bords des panneaux sont légèrement arrondis. La surface du revêtement doit être exempte d'huile et de tout autre corps étranger susceptible d'accroître la flexibilité du revêtement ou d'empêcher l'observation de fissures.
Les éprouvettes sont conditionnées pendant au moins 24 heures à une température de 23 °C (plus ou moins 2 °C) et une humidité relative de 50 % (plus ou moins 5 %), puis testées dans le même environnement ou immédiatement après leur retrait, sauf indication contraire de l'acheteur et du vendeur. Au moins trois répétitions sont testées selon la méthode d'essai A et au moins deux répétitions selon la méthode d'essai B pour chaque diamètre de mandrin étudié.
En résumé, la norme ASTM D522 est une méthode d'essai normalisée conçue pour évaluer la flexibilité et la résistance à la fissuration des revêtements organiques appliqués sur des substrats tels que les tôles ou les matériaux de type caoutchouc. Cette norme vise à simuler des contraintes de flexion réelles, notamment celles rencontrées dans des conditions difficiles de fabrication ou d'utilisation, et à mesurer l'efficacité des revêtements à prévenir la fissuration ou le délaminage. Elle est couramment utilisée dans des secteurs tels que l'automobile, l'aérospatiale, la construction et les biens de consommation, où les produits revêtus sont fréquemment pliés ou fléchis et doivent conserver leur intégrité et leur aspect.
Deux méthodes d'essai sont décrites dans cette norme:
Les essais sont généralement réalisés à une température de 23 °C (75 °F) ± 2 °C (85 °F) et une humidité relative de 50 % (85 °F) ± 5 % (85 °F). Les dimensions typiques des échantillons sont de 10,2 mm x 15,2 cm pour les matériaux en acier ou en caoutchouc, et d'environ 0,8 mm d'épaisseur.
Lors des essais, les échantillons revêtus sont préparés et durcis conformément aux spécifications. Les panneaux sont préparés dans des conditions de laboratoire contrôlées (environ 24 heures). Le pliage sur le mandrin prend environ 1 seconde. Les fissures sont examinées sous un éclairage approprié et, idéalement, avec un grossissement (7 à 10x). Les résultats sont documentés, de préférence avec des photographies. Plusieurs échantillons (3 à 5) sont testés pour garantir leur fiabilité statistique. Il est recommandé de réaliser des essais à des températures extrêmes afin de reproduire les conditions réelles.
Lors de l'interprétation des résultats, le plus petit diamètre de mandrin que le revêtement peut supporter sans se fissurer est déterminé. Ceci détermine le degré de flexibilité. L'inspection visuelle est cruciale. Les fissures pénétrant le substrat ou les décollements du revêtement sont observés. Les résultats peuvent être basés sur des seuils de réussite/échec ou de rupture absolue.
La norme ASTM D522 fournit une méthode fiable et reproductible pour évaluer la flexibilité des revêtements. Plus précisément, elle évalue la résistance d'un revêtement à la fissuration, à l'écaillage ou au délaminage lorsque le matériau sous-jacent est plié ou déformé.
Cette norme est importante pour les raisons suivantes :
Ceci est essentiel pour les toitures métalliques, les panneaux de carrosserie automobile, les appareils électroménagers et les tuyaux qui se plient ou fléchissent fréquemment pendant la manipulation, l'installation ou l'entretien.
Les tests de contrôle qualité de routine sont idéaux pour cette norme, fournissant un résultat clair de réussite/échec.
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