Détermination de la force de rupture et de l'allongement à la rupture à l'aide de la machine d'essai EN ISO 2062

Détermination de la force de rupture et de l'allongement à la rupture à l'aide de la machine d'essai EN ISO 2062

La norme « EN ISO 2062 Textiles – Fils sur bobines – Détermination de la force de rupture et de l'allongement à la rupture des fils simples à l'aide d'un appareil d'essai à rapport d'allongement constant (CRE) », initialement une norme européenne puis publiée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO), décrit les méthodes de détermination de la force de rupture et de l'allongement à la rupture des fils textiles sur bobines. Cette norme comprend quatre méthodes :

Détermination de la force de rupture et de l'allongement à la rupture à l'aide de la machine d'essai EN ISO 2062

  • Méthode A : Manuelle, les échantillons sont prélevés directement à partir des packs conditionnés.
  • Méthode B : Automatique, les échantillons sont prélevés directement à partir des packs conditionnés.
  • Méthode C : Manuelle, en utilisant des écheveaux d'essai détendus après conditionnement.
  • Méthode D : Manuelle, les échantillons sont utilisés après trempage.

La méthode C est utilisée en cas de litige concernant l'allongement à la rupture du fil. Les méthodes A, B et C sont censées produire les mêmes résultats pour la résistance du fil, mais la méthode C peut produire des valeurs d'allongement réelles légèrement supérieures à celles de A ou B. La méthode D est susceptible de produire des résultats pour la résistance à la rupture et l'allongement à la rupture différents de ceux obtenus par les méthodes A, B ou C.

La présente norme internationale spécifie des méthodes d'essai de traction utilisant des instruments à allongement constant de l'éprouvette (CRE). Les essais réalisés sur des instruments obsolètes à vitesse de déplacement constante (CRE) et à taux de charge constant sont présentés dans l'annexe A de la norme à titre d'information, sachant que ces instruments sont toujours utilisés et peuvent être utilisés par accord.

Cette norme s'applique à tous les types de fils, à l'exception des fils de verre, d'élastomère, d'aramide, de polyéthylène à haut poids moléculaire (HMPE), de polyéthylène à très haut poids moléculaire (UHMPE), de céramique et de carbone et des rubans de polyoléfine.

Une méthode d'essai des fils de verre est décrite dans la norme ISO 3341. Cette norme s'applique aux fils obtenus à partir d'enroulements, mais peut également s'appliquer aux fils extraits de tissus, sous réserve d'accord entre les parties concernées. Cette norme concerne l'essai des fils monobrins. La méthode d'essai sur écheveaux est décrite dans la norme ISO 6939.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

  • La force de rupture est la force maximale appliquée à une éprouvette lors d'un essai de traction jusqu'à la rupture. Pour les fils, la force ou la charge de rupture est de préférence exprimée en centinewtons.
  • L'allongement à la rupture correspond à l'augmentation de la longueur de l'éprouvette correspondant à la force de rupture. Pour les fils, l'allongement à la rupture est exprimé en pourcentage de la longueur initiale.
  • La résistance à la rupture est le rapport entre la force de rupture d'un fil et sa masse linéique. Pour les fils, la résistance à la rupture s'exprime en centinewtons/tex.
  • Un testeur à taux d'allongement constant (CRE) est une machine d'essai dans laquelle une extrémité de l'éprouvette est maintenue dans une pince quasi-fixe et l'autre extrémité dans une pince entraînée à vitesse constante. Un système adapté est fourni pour détecter et enregistrer la force et l'allongement appliqués.
  • La pince est la partie d'une machine d'essai de traction utilisée pour saisir l'échantillon au moyen de mâchoires appropriées.
  • Les mâchoires sont des éléments d’une pince qui saisit l’échantillon.
  • La longueur de référence, ou longueur nominale, est la distance entre les points de serrage du testeur. Sur certaines pinces, il s'agit de la distance entre les points de serrage mesurée le long du filetage.
  • La longueur initiale est la longueur d'un échantillon d'essai sous une précontrainte spécifiée au début de l'essai (entre les points de compression).
  • Un enroulement est une longueur de fil sous une forme adaptée à l'utilisation, à la manutention ou au stockage. Les enroulements peuvent être supportés (cônes, bobines, etc.) ou non (écheveaux, pelotes, etc.).

En principe, un échantillon de fil est étiré jusqu'à la rupture par un dispositif mécanique approprié, et la force de rupture et l'allongement à la rupture sont enregistrés. Un taux d'allongement constant de 100 % par minute (en fonction de la longueur de référence) est utilisé, bien que des taux supérieurs ou inférieurs soient autorisés par accord. Deux longueurs de référence sont autorisées : généralement 500 mm (avec un taux d'allongement de 500 mm/min) et, exceptionnellement, 250 mm (avec un taux d'allongement de 250 mm/min).

Les échantillons doivent être prélevés conformément aux instructions figurant dans la spécification du matériau, le cas échéant, ou conformément aux procédures décrites dans le présent document. Des échantillons en vrac doivent être prélevés dans une ou plusieurs caisses représentatives du lot à tester, comme indiqué dans le tableau « Fréquence d'échantillonnage ».

Si seules des valeurs moyennes sont requises, il convient de prélever 10 bobines de l'échantillon global et de les répartir le plus uniformément possible entre les cas et les niveaux de chaque cas. Le nombre minimum d'échantillons à tester doit être de 50 pour les fils monofilés et de 20 pour les autres fils. Les échantillons doivent être répartis le plus uniformément possible entre les 10 bobines.

Si la variabilité du test est connue et que seules les valeurs moyennes sont nécessaires, la taille de l'échantillon doit être calculée comme suit : 0,17 CV² , où CV est le coefficient de variation (exprimé en pourcentage) des ruptures individuelles obtenues expérimentalement sur un matériau similaire. Cette taille d'échantillon offre une sensibilité de ± 4 % à un niveau de probabilité de 90 % (1,96 fois l'erreur standard moyenne). Le test de résistance est unilatéral, ce qui signifie que « le fil ne sera pas plus faible que… » mais « peut être plus résistant que… ». Lorsqu'une probabilité de 90 % est spécifiée, la valeur d'une des queues de la distribution est de 5 %, ou exactement la somme des valeurs des deux queues, ou encore la probabilité plus courante de 95 %, adaptée à un test bilatéral.

Si le coefficient de variation doit être déterminé en plus de la moyenne, 20 paquets doivent être prélevés sur l'échantillon global et au moins 200 échantillons pour les fils monofilés et au moins 100 échantillons pour tous les autres types de fils doivent être testés.

Si des échantillons de tissu doivent être prélevés (non adapté aux dispositifs d'essai automatisés, méthode B), l'échantillon doit être suffisamment grand pour permettre un nombre et une longueur suffisants d'échantillons. Des échantillons d'essai doivent être prélevés pour garantir que la torsion du fil ne change pas pendant l'échantillonnage. Pour les tissus tissés, des échantillons de chaîne doivent être prélevés à différentes extrémités et des échantillons de trame doivent être prélevés aléatoirement dans plusieurs sections de l'échantillon afin de garantir la représentativité maximale du fil. Pour les tissus tricotés, les échantillons doivent représenter autant de fils différents que possible.

Le préconditionnement, le conditionnement et les atmosphères d'essai doivent être conformes aux spécifications de la norme ISO 139. Pour les méthodes A à C, les paquets d'échantillons ou les écheveaux d'essai doivent être préconditionnés pendant au moins 4 heures. Si les échantillons sont conditionnés directement depuis le côté sec, le préconditionnement peut généralement être omis. Après le préconditionnement, l'échantillon doit être amené à l'équilibre hydrique sous atmosphère de conditionnement. Pour les écheveaux, un conditionnement d'une nuit est généralement suffisant, mais pour les paquets bien emballés, une durée d'au moins 48 heures est nécessaire. Le préconditionnement et le conditionnement ne sont pas requis pour les essais en milieu humide (méthode D).

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, s'appuie sur 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 de test conformes à la norme EN ISO 2062 Textiles - Fils sur bobines - Détermination de la force de rupture et de l'allongement à la rupture des fils à l'aide d'un appareil d'essai à rapport d'allongement constant (CRE).

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