Méthodes d'essai JIS K 7215 utilisées pour mesurer la dureté durométrique des plastiques

Méthodes d'essai JIS K 7215 utilisées pour mesurer la dureté durométrique des plastiques

La norme JIS K 7215 « Méthodes d'essai pour la mesure de la dureté Shore des matières plastiques », élaborée par l'Agence japonaise des normes industrielles (JIS), décrit les procédures normalisées de détermination de la dureté Shore des matières plastiques. Cette norme propose des méthodes de mesure des duretés Shore A et Shore D à l'aide de duromètres, permettant ainsi aux fabricants et aux laboratoires d'évaluer la résistance à l'indentation des matières plastiques.

Méthodes d'essai JIS K 7215 utilisées pour mesurer la dureté durométrique des plastiques

La dureté Shore A est l'une des propriétés mécaniques les plus couramment utilisées pour les plastiques, car elle offre une indication rapide et non destructive de la dureté du matériau et de la résistance de surface.

Les principaux objectifs de la norme JIS K 7215 sont les suivants :

  • Normaliser les procédures de mesure de la dureté des plastiques.
  • Afin de garantir des tests uniformes entre les laboratoires.
  • Il permet de contrôler la qualité pendant la production.
  • Cela facilite la comparaison des différents matériaux plastiques.
  • Fournir des données de dureté fiables pour les spécifications des produits et la sélection des matériaux.

La norme JIS K 7215 spécifie les méthodes de mesure suivantes :

  • Dureté Shore A
  • Dureté Shore D

Cette norme s'applique généralement aux plastiques dont la dureté est comprise entre 20 et 90 sur l'échelle Shore A ou Shore D. Cependant, elle ne s'applique pas aux plastiques suivants :

  • films plastiques
  • Bandes en plastique
  • Plastiques cellulaires (mousse)

Bien que développée pour les matières plastiques, cette méthode peut également convenir à d'autres matériaux dont la dureté se situe dans la plage de mesure applicable.

Ce test mesure la profondeur de pénétration d'une empreinte standard réalisée à la surface de l'échantillon sous l'effet d'une force de ressort spécifique. Un matériau plus dur permet une pénétration moindre, ce qui se traduit par un indice de dureté plus élevé. La mesure est effectuée à l'aide d'un duromètre Shore étalonné, et la valeur de dureté est lue directement sur l'appareil. Contrairement au test de dureté Rockwell, qui mesure l'empreinte permanente après la suppression de la charge, le test au duromètre mesure la profondeur de pénétration pendant l'application de la charge.

Les types de duromètres sont les suivants :

  • Shore A : Utilisé pour les plastiques relativement souples, notamment :
    • PVC souple
    • polythène
    • polyuréthane souple
    • Élastomères thermoplastiques
    • Plastiques de type caoutchouc
  • Shore D : Utilisé pour les plastiques plus durs tels que :
    • polycarbonate
    • nylon
    • ABS
    • Acétal (POM)
    • PVC rigide
    • Résines époxy
    • plastiques renforcés de fibres de verre

Choisir la bonne échelle de dureté est crucial pour obtenir des résultats significatifs.

L'équipement utilisé lors des tests comprend généralement les éléments suivants :

  • Dureté Shore A ou Shore D étalonnée
  • Support d'échantillon plat
  • Échantillons à surfaces lisses
  • Uygun çevre koşulları
  • Blocs d'étalonnage pour la vérification des appareils.

Les duromètres numériques modernes améliorent généralement la répétabilité en enregistrant automatiquement les mesures et en minimisant l'influence de l'opérateur.

Les échantillons de test doivent principalement comprendre les éléments suivants :

  • Elle doit avoir des surfaces planes et parallèles.
  • Elle doit être suffisamment épaisse pour ne pas être affectée par la surface de support.
  • Elle doit être exempte de rayures, de marques de piqûres, de bavures ou de contamination de surface.
  • Il doit être conditionné dans les conditions de laboratoire spécifiées avant d'être testé.

Pour éviter les interférences, plusieurs mesures sont généralement prises à différents endroits, en laissant un espace suffisant entre les indentations.

Un test typique suit généralement les étapes suivantes :

  • Conditionnement des échantillons.
  • L'échantillon doit être placé sur une surface dure et horizontale.
  • Le duromètre doit être positionné perpendiculairement à l'échantillon.
  • L'appareil doit être utilisé sans provoquer de choc électrique.
  • En attente du délai de contact spécifié.
  • Enregistrement de la valeur de dureté.
  • Répéter la mesure à plusieurs endroits.
  • Rapport sur la dureté moyenne.

Une application correcte est essentielle, car des facteurs tels que la vitesse d'application, la technique de l'opérateur et l'épaisseur de l'échantillon peuvent affecter les résultats.

Plusieurs variables influent sur les mesures de dureté :

  • température
  • Ni
  • Épaisseur de matériau
  • Yüzey isleme
  • Comportement viscoélastique
  • Durée du test
  • Calibrage de l'appareil
  • Technique de l'opérateur

Un contrôle rigoureux de ces facteurs améliore la répétabilité des mesures.

La norme JIS K 7215 est largement utilisée dans de nombreux secteurs industriels :

  • Automobile : Les zones de test comprennent :
    • garniture intérieure
    • tableaux de bord
    • panneaux de porte
    • clips en plastique
    • Attaches
    • Composants en plastique sous le capot
  • Électronique grand public : Les domaines d’évaluation sont les suivants :
    • Boîtiers d'appareils
    • Düğmeler
    • housses de protection
    • Cadres en plastique
  • Dispositifs médicaux : Utilisés pour la vérification de la dureté des éléments suivants :
    • plastiques de qualité médicale
    • Équipement de laboratoire
    • Produits jetables
  • Produits industriels : Les zones de test comprennent :
    • plastiques techniques
    • pièces moulées par injection
    • Produits extrudés
    • vannes en plastique
    • Composants de la machine

La norme JIS K 7215 offre plusieurs avantages importants :

  • Procédure de test simple
  • Résultats rapides
  • Essais non destructifs
  • Préparation minimale de l'échantillon.
  • Excellente répétabilité.
  • Contrôle qualité rentable.
  • Mesure de dureté internationalement reconnue.

Ces avantages font du test de dureté l'un des contrôles de routine les plus courants dans la production de plastiques.

Malgré son utilité, la norme JIS K 7215 présente également des limites :

  • Elle ne mesure pas directement la résistance à la traction.
  • Il n'évalue pas la résistance aux chocs.
  • Il ne peut pas prédire à lui seul la résistance à l'usure.
  • Ne convient pas aux matériaux très fins.
  • Cela ne s'applique pas aux plastiques expansés.
  • Les résultats peuvent varier en fonction de la température et du temps de chargement.

Pour une évaluation complète des matériaux, les essais de dureté sont généralement effectués conjointement avec des essais de traction, de choc, de flexion et de fluage.

La norme JIS K 7215 est étroitement liée à diverses normes internationales de dureté, notamment :

  • ISO 868 Plastiques et ébonite - Détermination de la dureté par indentation (dureté Shore) à l'aide d'un duromètre.
  • Méthode d'essai normalisée ASTM D2240 pour les propriétés du caoutchouc - Dureté au duromètre
  • Essai de dureté Rockwell des plastiques selon la norme JIS K 7202

Ces normes partagent des principes similaires, mais peuvent différer au niveau des détails des tests, de l'étalonnage ou des exigences en matière de rapports.

La norme JIS K 7215 offre aux fabricants une méthode fiable pour vérifier que les produits en plastique répondent aux exigences de dureté spécifiées. La dureté influe directement sur des propriétés telles que la résistance aux rayures, le comportement à la déformation, la résistance à l'abrasion et la qualité perçue du produit. Cette norme est particulièrement utile dans les domaines suivants :

  • Inspection des matières premières
  • Contrôle de la qualité de la production
  • Évaluation des qualifications des fournisseurs
  • Développement de produits
  • Comparaison des matériaux
  • Recherche et développement
  • Conformité aux spécifications du client.

La norme JIS K 7215 contribue à améliorer la fiabilité des produits, la constance de la production et la confiance des clients en fournissant des mesures de dureté cohérentes entre les laboratoires et les installations de fabrication.

Par conséquent, la norme JIS K 7215 demeure une norme japonaise fondamentale pour la mesure de la dureté Shore A et Shore D des matières plastiques. En définissant des procédures normalisées pour les essais de dureté Shore A et Shore D, elle permet une évaluation cohérente de la dureté et de la résistance de surface d'une large gamme de produits plastiques. Bien que la dureté ne soit qu'un aspect de la performance mécanique, cette norme constitue un outil de contrôle qualité essentiel pour des secteurs tels que l'automobile, l'électronique, les dispositifs médicaux et la fabrication industrielle, garantissant ainsi que les composants plastiques répondent aux exigences fonctionnelles et aux attentes des clients.

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'implémentation et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme JIS K 7215.

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