ISO 178 Plastiques - Détermination des propriétés de flexion

ISO 178 Plastiques - Détermination des propriétés de flexion

La norme « ISO 178 Plastiques – Détermination des propriétés de flexion », élaborée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO), décrit une méthode de détermination des propriétés de flexion des plastiques rigides et semi-rigides dans des conditions définies. Cette norme définit une éprouvette d'essai préférentielle et inclut des paramètres pour des tailles d'éprouvettes alternatives, le cas échéant. Une plage de vitesses d'essai a également été ajoutée à la norme.

ISO 178 Plastiques - Détermination des propriétés de flexion

Cette méthode permet d'étudier le comportement en flexion d'éprouvettes et de déterminer la résistance à la flexion, le module de flexion et d'autres aspects de la relation contrainte/déformation en flexion dans des conditions définies. Elle est appliquée à une poutre à appui libre chargée à mi-portée (essai de chargement en trois points).

Cette méthode convient à la gamme de matériaux suivante :

  • Matériaux de moulage, d'extrusion et de coulée thermoplastiques et feuilles thermoplastiques rigides, y compris les composés chargés et renforcés ainsi que les types non chargés
  • Matériaux de moulage thermodurcissables et feuilles thermodurcissables, y compris les composés chargés et renforcés.

Conformément aux normes ISO 10350-1 et ISO 10350-2, cette norme s'applique aux composites renforcés de fibres dont la longueur de fibre est inférieure ou égale à 7,5 mm avant mise en œuvre. La norme ISO 14125 s'applique aux matériaux renforcés de fibres longues (stratifiés) dont la longueur de fibre est d'au moins 7,5 mm.

La méthode décrite ne convient pas aux matériaux alvéolaires rigides ni aux structures sandwich contenant des matériaux alvéolaires. Dans ce cas, les normes ISO 1209-1 et ISO 1209-2 peuvent être utilisées. Un essai de flexion en quatre points est utilisé pour certains types de plastiques renforcés de fibres textiles. Cette méthode est décrite dans la norme ISO 14125.

La méthode est réalisée à partir d'éprouvettes usinées à partir de la section centrale d'une éprouvette polyvalente standard (ISO 20753), pouvant être moulée aux dimensions spécifiées, ou à partir de produits finis ou semi-finis tels que des pièces moulées, des stratifiés, des feuilles extrudées ou coulées. La méthode spécifie les dimensions préférées de l'éprouvette. Des essais réalisés sur des éprouvettes de tailles différentes ou préparées dans des conditions différentes peuvent produire des résultats non comparables. D'autres facteurs, tels que la vitesse d'essai et le conditionnement de l'échantillon, peuvent également influencer les résultats. Pour les polymères semi-cristallins moulés par injection en particulier, l'épaisseur de la couche superficielle orientée, qui dépend des conditions de moulage, affecte également les propriétés de flexion. Cette méthode ne convient pas à la détermination des paramètres de conception, mais elle peut être utilisée pour les essais de matériaux et comme essai de contrôle qualité.

En principe , une éprouvette rectangulaire reposant sur deux supports est déformée par une force appliquée au milieu des supports. L'éprouvette est déformée ainsi à vitesse constante dans l'ouverture médiane jusqu'à rupture de sa surface extérieure ou jusqu'à ce qu'une déformation maximale de 5 % soit atteinte, selon la première éventualité. Durant ce processus, la force appliquée à l'éprouvette et la déformation résultante dans l'ouverture médiane sont mesurées.

Cette norme décrit deux méthodes. La méthode A utilise une vitesse de déformation de 1 %/min tout au long de l'essai. La méthode B utilise deux vitesses de déformation différentes : 1 %/min pour déterminer le module de flexion et 5 %/min ou 50 %/min, selon la ductilité du matériau, pour déterminer le reste de la courbe contrainte-déformation en flexion.

Les vitesses de déformation spécifiées ci-dessus doivent être interprétées comme des vitesses nominales. Les vitesses d'essai nominales sont calculées selon la formule fournie dans la norme. Les réglages machine les plus appropriés sont sélectionnés dans le tableau fourni dans la norme.

Pour les matériaux présentant un comportement non linéaire en contrainte ou déformation, les propriétés de flexion sont nominales. Les formules données sont dérivées de l'hypothèse d'un comportement élastique linéaire et sont valables pour des déformations faibles par rapport à l'épaisseur de l'éprouvette. Pour l'éprouvette préférée, mesurant 80 mm x 10 mm x 4 mm, avec une déformation en flexion conventionnelle de 3,5 % et un rapport portée/épaisseur de 16, la déformation est de 1,5 heure. Les essais de flexion sont plus adaptés aux matériaux durs et cassants qui présentent de faibles déformations à la rupture qu'aux matériaux très tendres et ductiles.

La machine d'essai doit être conforme aux normes ISO 7500-1 et ISO 9513, ainsi qu'aux exigences qui y sont décrites. De plus, elle doit être capable de maintenir la vitesse d'essai spécifiée dans le tableau.

La norme ISO 178 est considérée comme importante pour les raisons suivantes :

  • Détermine les propriétés mécaniques de base : Fournit une mesure quantitative du plastique :
    • Résistance à la flexion : contrainte à laquelle le matériau se brise lors de la flexion.
    • Module de flexion : rigidité du matériau en flexion.
    • Déformation en flexion : déformation avant rupture.

Ils sont importants pour la conception technique, la sélection des matériaux et le contrôle qualité.

  • Assure la cohérence intersectorielle : l’utilisation d’un test standardisé comme celui-ci garantit :
    • Fabricants, ingénieurs et acheteurs parlent le même langage.
    • Les résultats sont comparables à l’échelle mondiale, ce qui augmente la transparence et la confiance.
  • Elle guide la conception des produits : les matériaux présentant un module de flexion plus élevé sont plus rigides et plus résistants à la flexion. Cette norme est essentielle dans ces domaines, et les concepteurs utilisent les données de la norme ISO 178 pour sélectionner des plastiques répondant aux exigences de performance.
    • Pièces automobiles
    • Composants de construction
    • Étuis pour appareils électroniques grand public
  • Soutient l'assurance qualité et la R&D : Cette norme est utilisée dans :
    • Développement de produits : tests de prototypes et de nouvelles formulations plastiques.
    • Assurance qualité : vérifier que chaque lot de production est conforme aux spécifications.
    • Analyse des défaillances : comprendre comment et pourquoi une pièce en plastique se casse.

Par conséquent, la norme ISO 178 est essentielle pour évaluer le comportement en flexion des plastiques, ce qui en fait un élément fondamental dans les tests de matériaux plastiques, la validation de la conception et le contrôle de la qualité industrielle.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluations, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme ISO 178 Plastiques - Détermination des propriétés de flexion.

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