DIN 53142-1 Essais de tôles - Essai de perforation - Partie 1 : Essai de perforation avec machine de perçage à pendule

DIN 53142-1 Essais de tôles - Essai de perforation - Partie 1 : Essai de perforation avec machine de perçage à pendule

La norme « DIN 53142-1 Essais de tôles - Essai de perforation - Partie 1 : Essai de perforation avec poinçon pendulaire », publiée par l'Institut allemand de normalisation (DIN), évalue une combinaison de différentes propriétés du matériau testé, à l'instar de l'essai d'éclatement. Outre les effets connus du processus de perforation (par exemple, la perforation, la déchirure et la flexion de l'éprouvette), d'autres phénomènes se produisent dans le carton ondulé, tels que l'effet d'amortissement. Cette norme inclut un essai de perforation linéaire afin de déterminer la résistance d'une éprouvette comprimée à la perforation par un outil de poinçonnage.

DIN 53142-1 Essais de tôles - Essai de perforation - Partie 1 : Essai de perforation avec machine de perçage à pendule

La norme DIN 53142-1 définit une méthode spécifique d'essai de la résistance à la perforation des matériaux en carton, tels que le carton ondulé et le carton compact, utilisés notamment dans les emballages. Cette norme vise à déterminer l'énergie nécessaire pour perforer un échantillon de carton compressé à l'aide d'un testeur d'impact à pendule. Cette méthode mesure la résistance du matériau à la perforation ou à la déchirure grâce à un instrument pointu en forme de pyramide qui simule les chocs ou perforations susceptibles de se produire lors de la manutention, du transport ou de l'utilisation de l'emballage.

La résistance à la perforation est une propriété mécanique importante pour le carton ondulé et les cartons renforcés, car elle indique leur capacité à résister aux forces de perforation. Ceci est particulièrement important pour les emballages de protection utilisés en logistique, dans le transport et dans les applications industrielles.

Les principales caractéristiques de cette méthode sont les suivantes :

  • Principe du test : Un pendule à masses interchangeables oscille vers le bas et frappe un perforateur en forme de pyramide contre une plaque d'essai solidement fixée.
  • Mesure de l'énergie : L'énergie absorbée pendant le forage est calculée à partir de la perte d'énergie potentielle du pendule (la différence entre la hauteur/position initiale et finale après le forage).
  • Capacités du pendule : Généralement équipé de plusieurs poids de pendule pour couvrir différentes plages d’énergie, permettant de tester des plaques de différentes épaisseurs et résistances.
  • Échantillon d'essai : Des pièces de tôle rectangulaires sont utilisées, imbriquées sur les bords pour éviter tout glissement.
  • Résultat : Le travail/l'énergie de perforation est exprimé en joules et est généralement indiqué avec le type de feuille, le grammage et le profil de la rainure (pour le carton ondulé).

La norme DIN 53142 se compose de deux parties :

  • DIN 53142-1 : Méthode d'impulsion pendulaire
  • DIN 53142-2 : Méthode d'avance/poussée linéaire (perçage à vitesse constante au lieu d'oscillation pendulaire).

La méthode des impulsions pendulaires est l'approche traditionnelle et largement utilisée, bien que dans les essais modernes, la méthode linéaire soit parfois préférée pour une meilleure répétabilité.

La norme DIN 53142-1 est compatible avec ses équivalents internationaux, notamment :

  • ISO 3036 Carton ondulé - Détermination de la résistance à la perforation.
  • Test de perforation du carton d'emballage TAPPI T803.

De nombreux appareils de test sont conformes simultanément aux trois normes.

Cette méthode de test est systématiquement mise en œuvre dans les laboratoires de contrôle qualité suivants :

  • Fabricants de carton ondulé
  • Fabricants d'emballages
  • usines de papier et de carton
  • organismes de test indépendants

Cette méthode permet d'évaluer la qualité des cartons, de comparer les fournisseurs, de garantir la conformité aux spécifications d'emballage et de prédire les performances réelles face aux chocs violents.

En résumé, la norme DIN 53142-1 définit une méthode de détermination de la résistance à la perforation des matériaux en carton. Ce test évalue la capacité du carton, comme le carton d'emballage, les feuilles de carton ou le carton ondulé, à résister à la pénétration d'un objet pointu dans des conditions spécifiques. Ce test est particulièrement important dans l'industrie de l'emballage, où le carton doit résister aux dommages lors de la manutention, du transport et du stockage.

Cette norme définit :

  • Méthode d'essai pour mesurer la résistance à la perforation.
  • Équipement et conditions requis
  • Procédure pour obtenir des résultats reproductibles et comparables

La résistance à la perforation reflète la capacité d'une plaque à résister à des forces localisées et soudaines, telles que les impacts d'objets pointus ou tranchants.

Cette méthode repose généralement sur les éléments suivants :

  • Un testeur de perçage de type pendule.
  • Un foret triangulaire ou pointu
  • Mesure de l'énergie nécessaire pour percer la plaque.

La méthode suit généralement les étapes suivantes :

  • L'échantillon sur plaque est solidement compressé.
  • Un pendule muni d'une tête de forage spécifique oscille et frappe l'échantillon.
  • On mesure l'énergie absorbée lors de la pénétration.
  • Le résultat est généralement exprimé en joules.

La différence d'énergie avant et après l'impact indique la résistance à la perforation.

La norme DIN 53142-1 spécifie ce qui suit :

  • Système de fixation rigide pour échantillons
  • Géométrie standardisée des forets.
  • Système de pendule calibré
  • échelle de mesure de l'énergie

L'étalonnage est essentiel pour obtenir des résultats cohérents et précis.

La norme DIN 53142-1 définit ce qui suit :

  • Taille de l'échantillon
  • Exigences de conditionnement (température et humidité)
  • Nombre d'échantillons de test

Généralement, pour garantir la reproductibilité, les échantillons sont conditionnés dans un climat de laboratoire standard avant les tests.

Les résultats sont évalués comme suit :

  • Énergie de forage (Joule)
  • Moyenne de plusieurs mesures
  • Écart type possible

Des valeurs énergétiques plus élevées indiquent une plus grande résistance à la pénétration.

Ce test est couramment utilisé dans les domaines suivants :

  • Production de carton pliant
  • Production de carton ondulé
  • conception d'emballages d'expédition
  • Laboratoires de contrôle qualité

Cela aide les producteurs à réaliser les opérations suivantes :

  • Comparaison des qualités des matériaux
  • Suivi de la cohérence de la production
  • Vérification de la conformité aux spécifications du client.

La résistance à la perforation est d'une importance capitale dans les domaines suivants :

  • Protection contre les objets tranchants
  • Résistance aux dommages liés au transport
  • Préserver l'intégrité de l'emballage.

Les cartons présentant une résistance insuffisante à la perforation peuvent être endommagés pendant le transport, ce qui entraîne des dommages aux produits et des pertes financières.

La norme DIN 53142-1 peut être complétée par d'autres normes d'essai du carton couvrant les sujets suivants :

  • Résistance aux explosions
  • résistance à l'écrasement des bords
  • rigidité en flexion
  • Résistance à la traction

Ensemble, ces tests fournissent un profil mécanique complet des matériaux en carton.

En conclusion, la norme DIN 53142-1 fournit une méthode normalisée et fiable pour déterminer la résistance à la perforation des matériaux en carton. Cette norme permet de déterminer, en mesurant l'énergie nécessaire pour perforer la feuille :

  • Assurance qualité
  • Comparaison des matériaux
  • Optimisation de l'emballage
  • Conformité aux exigences de l'industrie.

Elle demeure une méthode importante dans les essais de matériaux d'emballage, notamment dans les situations où la résistance aux chocs et aux contraintes mécaniques localisées est essentielle.

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 conformes à la norme DIN 53142-1.

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