La norme ASTM D790 est l’une des normes d’essai les plus largement utilisées dans l’industrie des plastiques. Elle décrit la procédure permettant de déterminer les propriétés de flexion des plastiques non renforcés et renforcés, y compris les composites à haut module et les matériaux isolants électriques.
Qu’est-ce que la norme ASTM D790 ?
La norme ASTM D790 est la « Méthode d’essai standard pour les propriétés de flexion des plastiques non renforcés et renforcés et des matériaux isolants électriques ». Contrairement à un essai de traction qui déchire un matériau, la norme ASTM D790 utilise un système de chargement à trois points qui applique une force de flexion au centre d’un échantillon soutenu en deux points.
Cette méthode est spécialement conçue pour les matériaux rigides et semi-rigides qui ne se rompent pas (ne se cassent pas) dans une limite de déformation de 5 %.
Bien qu’elle soit souvent comparée à la norme ISO 178, la norme ASTM D790 est la principale référence pour le marché nord-américain et diffère légèrement en termes de dimensions des échantillons, d’exigences relatives à la portée des supports et de vitesses d’essai.
Que mesure la norme ASTM D790 ?
Le test génère une courbe charge-déformation, qui est utilisée pour calculer plusieurs valeurs mécaniques critiques :
- Module de flexion : mesure de la rigidité d’un matériau ou de sa capacité à résister à la flexion. La norme ASTM D790 propose trois méthodes pour le calculer : le module tangent (pente initiale de la courbe contrainte-déformation), le module sécant (rapport entre la contrainte et la déformation en un point donné) et le module cordal (pente entre deux points prédéfinis).
- Résistance à la flexion : contrainte maximale que le matériau peut supporter lors d’une flexion avant rupture ou avant d’atteindre une déformation de 5 %.
- Contrainte de flexion à la rupture : Contrainte à laquelle l’échantillon se rompt.
- Déformation à la limite d’élasticité : quantité de déformation qui se produit au point où le matériau commence à se déformer plastiquement.
Pourquoi la norme ASTM D790 est-elle importante ?
Les propriétés de flexion sont essentielles pour les ingénieurs et les concepteurs, car de nombreux composants en plastique (tels que les supports, les boîtiers et les panneaux structurels) sont soumis à des charges de flexion plutôt qu’à une tension pure pendant leur durée de vie.
Comparaison des matériaux : elle permet de comparer directement différents mélanges de polymères ou niveaux de renforcement.
Contrôle qualité : les fabricants l’utilisent pour garantir la cohérence entre les lots de production.
Validation de la conception : elle fournit les données nécessaires pour garantir qu’une pièce ne s’affaissera pas ou ne se cassera pas sous le poids prévu.
ASTM D790 : Méthodes d’essai
| Procédure | Vitesse de déformation | Application principale | Caractéristiques principales |
|---|---|---|---|
| Procédure A | 0.01 min⁻¹ | Matériaux standard et fragiles | Méthode par défaut pour la plupart des plastiques. Idéale pour mesurer le module d’élasticité et la résistance à la flexion. |
| Procédure B | 0.1 min⁻¹ | Matériaux ductiles et à haute déformation | Conçu pour les matériaux qui ne se rompent pas rapidement. Une vitesse plus élevée est utilisée pour atteindre plus efficacement la limite de déformation de 5 % ou le point de rupture. |
ASTM D790 : principales exigences techniques
Dimensions des échantillons : pour les composés de moulage standard, l’échantillon type mesure 3,2 mm x 12,7 mm x 127 mm.
Rapport portée/profondeur : La distance entre les supports (portée) est généralement fixée à 16 fois l’épaisseur de l’échantillon (rapport 16:1).
Mesure de la déviation : bien que le déplacement de la traverse puisse être utilisé, un défléchimètre est recommandé pour les mesures de module de haute précision afin d’éliminer la « compliance » (les minuscules déviations de la machine elle-même).
La limite de 5 % : la norme n’est généralement valable que jusqu’à une déformation de 5 % de la fibre externe. Si un matériau ne s’est pas rompu à ce stade, le test est généralement arrêté, car les formules mathématiques relatives à la contrainte deviennent moins précises au-delà de ce niveau.
ASTM D790 : Configurations du système
Les essais ASTM D790 sont réalisés à l’aide d’une machine d’essai de la série EA, disponible en version de table ou au sol, personnalisée avec des accessoires spécifiques pour répondre aux exigences du laboratoire.
Une configuration type comprend une machine de la série EA équipée d’un dispositif de flexion à 3 points. En fonction de la manière dont la contrainte est enregistrée, la configuration est classée en deux catégories : type 1 et type 2.
- Type 1 : Déplacement de la traverse
Dans cette configuration, la contrainte est calculée en fonction du mouvement de la traverse de la machine. Il s’agit de la configuration « de base » standard qui ne nécessite pas de capteurs supplémentaires. - Type 2 : Intégration d’un extensomètre
Pour une plus grande précision ou des besoins de conformité spécifiques, la machine d’essai peut être équipée d’un extensomètre (sans contact ou à pince).
Machines d’essai pour ASTM D790
STEP Lab fournit des machines d’essai électromécaniques haute performance (série EA) optimisées pour la norme ASTM D790. Nos systèmes garantissent une application précise de la charge et une acquisition précise des données, répondant ainsi aux normes les plus strictes de l’industrie.
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