La norme « ISO 4649 Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique - Détermination de la résistance à l'abrasion à l'aide d'un dispositif à tambour cylindrique rotatif » publiée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) décrit deux méthodes de détermination de la résistance à l'abrasion du caoutchouc au moyen d'un dispositif à tambour cylindrique rotatif. Ces méthodes impliquent la détermination de la perte de volume résultant de l'action abrasive d'une pièce d'essai frottant sur une classe particulière de couche abrasive. La méthode A concerne une pièce d’essai non rotative et la méthode B concerne une pièce d’essai rotative. Pour chaque méthode, le résultat peut être rapporté sous forme de perte de volume relative ou d’indice de résistance à l’usure.
Ces méthodes d’essai conviennent aux essais comparatifs, au contrôle qualité, aux essais de conformité aux spécifications, aux fins d’arbitrage et aux études de recherche et développement. Aucune relation étroite ne peut être déduite entre les résultats de ce test d’usure et les performances de service.
La perte par usure est généralement plus uniforme lorsqu'une pièce d'essai rotative est utilisée, car toute la surface de la pièce d'essai est en contact avec la couche abrasive pendant toute la période d'essai. Il existe cependant une expérience considérable dans l’utilisation d’une pièce d’essai non rotative.
Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :
En principe, une éprouvette cylindrique en caoutchouc est glissée sur une certaine distance sur une couche abrasive d'une certaine classe abrasive sous une certaine pression. L'éprouvette peut tourner ou non pendant le test. La couche abrasive est fixée sur un tambour cylindrique rotatif dans lequel l'éprouvette est maintenue et passée. La perte de masse de l'éprouvette est déterminée et utilisée avec la densité du matériau de l'éprouvette pour calculer la perte de volume. La perte de volume de l'éprouvette est comparée à la perte de volume d'un composé de référence testé dans les mêmes conditions.
Une machine d'abrasion est utilisée dans ces tests. Ce dispositif est constitué d'un porte-éprouvette mobile latéralement et d'un cylindre rotatif sur lequel est fixée la couche abrasive. Le cylindre doit avoir un diamètre de 150 mm plus/moins 0,2 mm et une longueur d'environ 500 mm et tourner à une vitesse de 40 tr/min plus/moins 1 tr/min, le sens de rotation étant celui indiqué sur la figure. Le porte-éprouvette doit comporter une ouverture cylindrique dont le diamètre peut être réglé entre 15,5 mm et 16,3 mm et un dispositif permettant de régler la longueur de l'éprouvette dépassant de l'ouverture à 2 mm plus/moins 0,2 mm. Le support doit être monté sur un bras pivotant fixé à une glissière pouvant se déplacer latéralement sur un pivot. Le déplacement latéral du support doit être de 4,20 mm plus/moins 0,04 mm pour chaque tour du tambour. Des accessoires appropriés peuvent être fournis pour faire tourner l'éprouvette pendant le test (de préférence à une vitesse de 50 tour pour 1 tours du tambour) en faisant tourner le support de l'éprouvette (méthode B). Avec ce mouvement latéral, l'éprouvette passe quatre fois sur n'importe quelle zone de la couche abrasive.
Le bras rotatif et le porte-pièce doivent être exempts de vibrations pendant le fonctionnement et positionnés de manière à ce que la pièce à tester soit pressée sur le tambour avec une force verticale de 10 N plus/moins 0,2 N. Pour l'inspection de matériaux extrêmement mous ou durs, la force peut être modifiée à 5 N plus/moins 0,1 N ou 20 N plus/moins 0,4 N respectivement. La force est produite en ajoutant des masses au sommet du support de la pièce d'essai.
La feuille abrasive doit être fixée au tambour à l'aide de trois bandes de ruban adhésif double face espacées de manière égale sur toute la longueur du tambour. Les marges qui ne sont pas touchées par l’éprouvette doivent être de largeur égale. Il faut veiller à ce que la feuille abrasive soit maintenue fermement afin de fournir une surface abrasive uniforme sur toute la surface du cylindre. L’une des bandes doit être placée à l’endroit où les extrémités de la feuille abrasive se rencontrent. Idéalement, les extrémités doivent se rejoindre parfaitement, mais l'écart entre elles ne doit pas dépasser 2 mm. Le ruban adhésif doit avoir une largeur d'environ 50 mm et une épaisseur maximale de 0,2 mm. L'étude d'abrasion commence par la mise en contact de la pièce d'essai avec la plaque d'abrasion.
Pour éviter que la couche abrasive ne soit endommagée par le porte-pièce, il est recommandé d'utiliser un dispositif qui arrête l'appareil juste avant que le bord inférieur du porte-pièce ne touche la couche.
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