DIN 53373 Essais des films plastiques - Essai de pénétration par impact avec enregistrement électronique des données

DIN 53373 Essais des films plastiques - Essai de pénétration par impact avec enregistrement électronique des données

La norme « DIN 53373 Essais de films plastiques – Essai de pénétration par impact avec enregistrement électronique des données », publiée par l’Institut allemand de normalisation (DIN), décrit une méthode d’évaluation de la résistance aux chocs (ou résistance à la perforation/pénétration) des films plastiques minces soumis à des charges dynamiques. Cette norme est particulièrement importante pour les matériaux d’emballage souples tels que le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP) ou d’autres films polymères utilisés dans les sacs, les emballages, les étiquettes et autres applications similaires.

DIN 53373 Essais des films plastiques - Essai de pénétration par impact avec enregistrement électronique des données

Cette méthode mesure la réaction d'un film plastique à un impact vertical soudain, simulant les contraintes réelles telles que les chutes, les chocs ou les perforations lors de la manutention ou du transport. L'objectif principal est de déterminer les paramètres suivants :

  • L'énergie d'impact nécessaire pour perforer le film (généralement exprimée en J/mm² ou Nm/mm², normalisée à l'épaisseur du film)
  • Déviation maximale avant rupture (profondeur de pénétration)
  • Courbes force-temps ou énergie-temps lors d'un impact.

Contrairement aux méthodes d'essai de choc plus simples (telles que les normes ISO 7765-1 ou ASTM D1709 qui utilisent la probabilité statistique de défaillance), la norme DIN 53373 privilégie un essai instrumenté avec enregistrement électronique. Ceci permet de recueillir des données dynamiques détaillées : force en fonction du temps, absorption d'énergie et comportement à la rupture.

La configuration du test est la suivante :

  • Percuteur (tube/impact) : Une tête hémisphérique, généralement de 20 mm de diamètre.
  • Enclume/anneau de compression : Une ouverture circulaire, généralement de 40 mm de diamètre.
  • L'échantillon de film est comprimé à plat entre les anneaux.
  • Une masse en chute libre (ou un tube entraîné) frappe le centre à une vitesse contrôlée.
  • Des capteurs électroniques enregistrent l'impact en temps réel.

Ce dispositif se retrouve dans diverses machines d'essai d'impact.

Les principales caractéristiques mesurées sont les suivantes :

  • Énergie de fracture (pénétration)
  • Déflexion maximale à la fracture

La norme DIN 53373 est assez ancienne et, bien qu'elle puisse sembler valable dans certains contextes, de nombreux laboratoires et fabricants lui privilégient désormais ses équivalents internationaux plus modernes. Elle est fréquemment citée dans les propriétés des matériaux, les fiches techniques des produits et les brevets relatifs aux films souples.

Ce test est largement utilisé dans le contrôle qualité dans les domaines suivants :

  • Films d'emballage (alimentaires, médicaux, industriels).
  • Étiqueter les surfaces.
  • Films gonflables ou coulés où la résistance aux chocs est essentielle.

En résumé, la norme DIN 53373 inclut une méthode d'évaluation du comportement à la pénétration des films plastiques. Cette méthode évalue la réaction du film lorsqu'il est soumis à une force d'impact soudaine appliquée perpendiculairement à sa surface, en mesurant comment il absorbe l'énergie ou se rompt lors de la pénétration.

Cette norme a été élaborée pour définir les propriétés mécaniques de base des films plastiques liées à l'impact et comprend les éléments suivants :

  • résistance à la pénétration par impact
  • capacité d'absorption d'énergie
  • force de pénétration maximale
  • Comportement de déformation avant la rupture

Ces paramètres permettent aux ingénieurs de comparer la ténacité et la durabilité de différents matériaux de film sous des conditions de chargement dynamique. L'essai peut également être réalisé à différentes températures afin d'étudier la transition d'un comportement fragile à un comportement ductile dans les films polymères.

La norme DIN 53373 s'applique principalement aux films plastiques et aux feuilles minces :

  • Films rigides : Épaisseur jusqu'à environ 0,5 mm.
  • Films souples : Épaisseur jusqu'à environ 1 mm.

Les matériaux typiques testés comprennent :

  • Films de polyéthylène (PE)
  • Films en polypropylène (PP)
  • films PVC
  • films d'emballage multicouches

La méthode de test décrite produit plusieurs valeurs importantes :

  • force de pénétration maximale
  • Énergie d'impact pour la fracture.
  • courbe force-déplacement
  • Déformation du film

Ces résultats permettent d'évaluer la ténacité et la résistance à la perforation du matériau.

La norme DIN 53373 a été ultérieurement remplacée par des procédures actualisées pour les essais de résistance aux chocs des films et feuilles plastiques. Par exemple, la norme « DIN ISO 7765-2 Films et feuilles plastiques – Détermination de la résistance aux chocs par la méthode de la flèche en chute libre – Partie 2 : Essai de perforation instrumenté » décrit une méthode d'essai permettant de déterminer les caractéristiques de résistance aux chocs par perforation d'un film plastique à l'aide d'instruments mesurant la force et la déformation. Cette méthode est applicable lorsqu'un diagramme force-déformation ou force-temps, enregistré à une vitesse d'impact nominalement constante, est requis pour une caractérisation détaillée du comportement aux chocs. Elle est également nécessaire lorsque le nombre d'éprouvettes disponibles est limité et que la méthode par paliers décrite dans la norme DIN ISO 7765-1 ne peut être appliquée. Cette méthode d'essai est applicable aux films d'une épaisseur maximale de 1 mm et permet de comparer les forces de pénétration, les déformations biaxiales et les capacités d'absorption d'énergie des films. De plus, la zone de transition entre un comportement fragile et un comportement tenace du film dans les conditions d'essai peut être déterminée en faisant varier la température, la vitesse de pénétration ou l'humidité relative.

Par conséquent, la norme DIN 53373 définit les essais de pénétration par impact instrumentaux pour les films plastiques, permettant de mesurer la force de pénétration, l'absorption d'énergie et le comportement à la déformation lors d'un impact soudain. Bien qu'elle ait été largement utilisée par le passé, elle a été remplacée par des normes basées sur les normes ISO, telles que l'ISO 7765.

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 53373.

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