ASTM D7791

Les essais de fatigue sont utilisés pour déterminer l’effet de différents facteurs sur la résistance à la fatigue des matériaux plastiques soumis à une contrainte uniaxiale. Les résultats de ces essais peuvent être utilisés pour guider la sélection des matériaux plastiques pour des conditions de contraintes de flexion répétées.

QU’EST-CE QUE L’ASTM D7791 ?

La norme ASTM D7791 est une méthode d’essai utilisée pour mesurer les propriétés mécaniques des matériaux plastiques soumis à une charge uniaxiale. La norme s’applique aux matériaux plastiques rigides et semi-rigides et sert à déterminer leurs propriétés de traction et de compression. Les niveaux de contrainte et de déformation sont inférieurs à la limite proportionnelle du matériau, où les déformations et les contraintes sont relativement élastiques.

QUELLES SONT LES DEUX PROCÉDURES ?

Le test est effectué selon deux procédures :

• Procédure A, qui teste la résistance à la fatigue en traction : un échantillon de section rectangulaire ou circulaire est saisi par les extrémités de l’échantillon, tiré de manière égale dans des directions opposées, puis relâché dans sa position ou sa charge d’origine. L’éprouvette est soumise à une charge cyclique en tension jusqu’à un niveau de contrainte ou de déformation spécifique à une fréquence uniforme jusqu’à ce qu’elle se rompe ou cède. Ces essais permettent de déterminer la résistance à la fatigue à un nombre déterminé de cycles. Au moins quatre niveaux de contrainte ou de déformation différents sont testés pour construire une courbe de contrainte en fonction du nombre de cycles jusqu’à la rupture (S-N) ou une courbe de déformation en fonction du nombre de cycles jusqu’à la rupture (r-N) afin de déterminer la limite d’endurance uniaxiale du matériau en tension.
• La procédure B, qui teste la résistance à la fatigue en compression, mais uniquement pour les matériaux plastiques rigides : une éprouvette de section rectangulaire ou circulaire est comprimée de manière égale dans des directions opposées et ramenée à sa position ou à sa charge d’origine. L’échantillon est soumis à une charge cyclique en compression à un niveau de contrainte ou de déformation spécifique à une fréquence uniforme jusqu’à ce que l’échantillon se rompe ou cède. Ces essais permettent de déterminer la résistance à la fatigue pour un nombre de cycles donné. Au moins quatre niveaux de contrainte ou de déformation différents sont testés pour construire une courbe de contrainte en fonction du nombre de cycles jusqu’à la rupture (S-N) ou une courbe de déformation en fonction du nombre de cycles jusqu’à la rupture (r-N) afin de déterminer la limite d’endurance uniaxiale du matériau en compression.

Les essais comparatifs peuvent être effectués selon l’une ou l’autre procédure, à condition que la procédure soit jugée satisfaisante pour le matériau testé.

POURQUOI L’ASTM D7791 EST-ELLE IMPORTANTE ?

La norme ASTM D7791 est importante car elle fournit une méthodologie standardisée pour l’évaluation des propriétés mécaniques des matériaux plastiques. Cela est essentiel pour garantir la qualité et la fiabilité des produits utilisant ces matériaux, ainsi que pour assurer la sécurité des consommateurs. En outre, la norme fournit une base commune pour la communication entre les fabricants, les fournisseurs et les acheteurs de matériaux plastiques, contribuant ainsi à une plus grande cohérence et fiabilité des résultats des essais.

Les résultats de ces essais ne sont utilisables pour la conception que si les conditions d’essai simulent de manière réaliste les conditions de service ou si une méthodologie de prise en compte des conditions de service est disponible et clairement définie.
La procédure s’adapte à diverses techniques de préparation des échantillons, mais les résultats obtenus par différentes méthodes ne doivent pas être considérés comme comparables, à moins que l’équivalence ne soit démontrée.

INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES SUR L’ASTM D7791

• La norme stipule également que les valeurs doivent être exprimées en unités SI et que les valeurs entre parenthèses ne sont données qu’à titre indicatif.
• En outre, la norme ne prétend pas répondre à tous les problèmes de sécurité liés à son utilisation, et il incombe à l’utilisateur de mettre en place des pratiques appropriées en matière de sécurité, de santé et d’environnement et de déterminer l’applicabilité des limitations réglementaires avant l’utilisation.
• Il est important de noter qu’il n’existe pas d’équivalent ISO connu à cette norme.

QUELLES SONT LES CONDITIONS REQUISES POUR L’EXAMEN ?

En ce qui concerne la procédure d’essai, la norme exige l’utilisation d’un système de chargement uniaxial avec des capacités de tension et de compression, qui est utilisé pour appliquer la charge au matériau d’essai. Le test consiste à appliquer une charge cyclique à une fréquence spécifique jusqu’à ce que le matériau se brise ou atteigne un point de rupture spécifié.

Les propriétés de la matière plastique peuvent varier en fonction de la profondeur de l’échantillon et de la fréquence de l’essai. Une fréquence de 5 Hz ou moins est recommandée pour les essais. La réponse du matériau à la fatigue n’est pas la même pour tous les plastiques. Si une matière plastique n’a pas de zone élastique, une déformation plastique peut se produire pendant l’essai, ce qui oblige à faire preuve de prudence lors de l’utilisation des résultats pour la conception.