Mâchoires et outils d'essai pour essai de matériau

Sur la mâchoire pneumatique, l'accent est mis sur le serrage parallèle, rapide et reproductible, La force de fermeture totale, disponible du début, permet aux mors fixes une transmission directe de la vitesse d'essais à l'éprouvette. Sur les mâchoires pneumatiques de la série Coiffe sur coins, la position des mors de serrage est maintenue constante en direction d'essai pendant le serrage de l'éprouvette. L'écartement entre outillages dépend par conséquent de l'épaisseur éprouvette.

Des prolongateurs sont utilisés pour l'utilisation en enceinte thermique. Le vérin pneumatique est placé à l'extérieur de l'enceinte.

Avantages des mâchoires pneumatiques coiffe sur coin :

• Ces mâchoires à montage symétrique assurent un serrage optimal des éprouvettes sensibles ou éprouvettes à longueurs de serrage courtes.
• La longueur de serrage pour la détermination de l'allongement nominal précis dépend du diamètre éprouvette. Le temps de configuration est réduit.
• La conception à la fois légère et compacte simplifient la manipulation, garantissent des temps de réchauffage et refroidissement courts dans l'enceinte thermique et permettent de grandes courses de déplacement.
• Maintien sûr et fiable des éprouvettes ayant tendance au glissement.

Les mâchoires hydrauliques sont principalement utilisées pour les charges d'essais de 50 kN et plus, nécessitant des forces de serrage élevées (Fmax de 10 kN à 2000 kN possible). La force de serrage est exactement reproductible.

Principe de fonctionnement des mâchoires hydrauliques

La pression d’huile sur le groupe hydraulique est réglée conformément à la pression de fermeture des mâchoires. L'unité de commande régule séparément le processus de fermeture et d'ouverture pour la mâchoire supérieure et la mâchoire inférieure.

Sur le groupe hydraulique universel, le processus de fermeture se subdivise de plus en une phase de fermeture et une phase de serrage. Pour des raisons de sécurité, l'éprouvette est tout d'abord maintenue par l'extrémité supérieure (phase de fermeture). La force de serrage complète - qui s'aligne sur la force de traction attendue - est alors appliquée (phase de serrage).

Vérin double effet
Toutes les mâchoires hydrauliques sont équipées de vérin double effet. L'ouverture ne s'effectue par conséquent pas via un rappel par ressort mais par flux hydraulique. La pression de fermeture et d'ouverture peuvent être réglées séparément.

Contrairement aux vérins simple effet sur lesquels l'ouverture s'effectue par ressort de rappel, les vérins double effet garantissent une ouverture sûre de la mâchoire. Cela s'applique également lorsque l'éprouvette est inclinée ou coincée. Une touche Stop permettant d'interrompre la course d'ouverture à l'endroit souhaité vous évite en outre de parcourir toute la course. La course d'ouverture peut être réglée conformément à l'épaisseur. Sur éprouvettes minces notamment, les temps d'essais sont réduits et le risque d'écrasement limités.

Les mâchoires hydrauliques à fermeture unilatérale peuvent être utilisées tant pour le serrage symétrique et asymétrique des éprouvettes (par exemple pour les essais de traction cisaillement). Le réglage de l'épaisseur s'effectue au moyen d'une unité de vis.

Sur les mâchoires hydrauliques à fermeture unilatérale, une variante avec vérins en tandem pour introduction homogène de la force dans l'éprouvette (particulièrement appropriée aux essais sur tissus, textiles et géotextiles) est également proposée.

Avantages et caractéristiques des mâchoires hydrauliques à fermeture unilatérale

• Grâce à leur grande course piston, les mâchoires hydrauliques garantissent une position extrêmement basse de la surface de serrage de même qu'une grande largeur d'ouverture.
• Possibilité d'introduction des éprouvettes courtes, grâce à l'alignement des mors, mâchoires et pistons.
• Une application définie de la force assure un serrage optimisé des matériaux sensibles.
• La force de serrage est exactement reproductible.
• Les mâchoires peuvent être montées dans trois positions angulaires distinctes (0°, 45° et 90°) au système d'essais.
• Des rainures gravées dans la partie inférieure de la pièce principale servent à accueillir le système de glissière. Ce dispositif permet d'adapter de petits capteurs de force, mâchoires, outillages d'essais et dispositifs (à l'exception des mâchoires hydrauliques Type 8392, Fmax 10 kN).
• Les mors en prisme (mors de serrage avec rainure en V) sont utilisables sur les deux faces : pour éprouvettes cylindriques et plates ou pour éprouvettes cylindriques avec différents diamètres éprouvette (mors avec rainures en V disposés en croix).
• Ouverture et fermeture de la mâchoire supérieure et inférieure séparée ou simultanée au moyen de la télécommande ou via le PC.
• Un ratio force de serrage / force de traction, réglable individuellement, assure le maintien correct de l'éprouvette (nécessaire pour force de traction maxi. 2x env. la force de serrage).
• Grâce à leur conception, les mâchoires hydraulique proposent une alimentation en éprouvette optimale.
• Une butée graduée réglable assure, sur variantes avec alimentation manuelle, un serrage vertical précis de l'éprouvette
• Une butée éprouvette peut être utilisée pour des raisons de sécurité.
• Des pinces permettant la mise en place des éprouvettes peuvent être utilisées pour des raisons de sécurité.
  

Les mâchoires hydrauliques à fermeture bilatérale se referment toujours symétriquement à l’axe de traction. L'éprouvette est serrée dans l'axe. Le réglage de l'épaisseur disparaît.

• Des résultats d'essais reproductibles sont obtenus grâce à la force de serrage constante.
• L'interaction optimale du groupe hydraulique, de l'électronique et du logiciel d’essai garantit des résultats d’essais fiables. Pendant le processus de serrage, la régulation du zéro force empêche l’application de forces inadmissibles sur l’éprouvette.
• Gagnez du temps, grâce à l’utilisation d’un système de glissière vous permettant d’adapter rapidement les petits outillages d'essais et mâchoires sur de grande mâchoires. Un alignement précis garantit des résultats d'essais fiables.
• Le serrage symétrique des mors offre un gain de temps important sur les éprouvettes avec épaisseur changeante, et garantit le maintien exact de l’éprouvette dans l’axe d’essais.
• Possibilité de serrage des éprouvettes courtes, grâce à la conception spécialement adaptée de la mâchoire.
• Mise en place et serrage aisée de l’éprouvette grâce au concept ergonomique et ouvert
• Des résultats d'essai précis sont obtenus grâce à la butée éprouvette réglable, même en cas de débit éprouvette élevé.

Les mâchoires hydrauliques coiffe sur coin sont à fermeture bilatérale et utilisées pour le serrage symétrique. Les mors à ouverture positive assurent un serrage reproductible de l’éprouvette. Grâce au montage symétrique et à la rigidité élevée du bâti, la mâchoire est idéalement appropriée aux essais nécessitant un alignement précis de l'éprouvette sur l'axe d'essais.

Les mâchoires sont des mâchoires à coins à fermeture symétrique, qui sont fermées et ouvertes par flux hydraulique. Seul, le boîtier extérieur se déplace verticalement sous l'effet du flux hydraulique. Grâce au mouvement du boîtier, les mors (coins) se déplacent parallèlement les uns aux autres dans le plan horizontal.

Avantages des mâchoires hydrauliques coiffe sur coin

• Des résultats d'essais reproductibles sont obtenus grâce à la force de serrage constante.
• L'interaction optimale du groupe hydraulique, de l'électronique et du logiciel d’essai garantit des résultats d’essais fiables. Pendant le processus de serrage, la régulation du zéro force empêche l’application de forces inadmissibles sur l’éprouvette.
• Grâce à sa construction symétrique, les mâchoires sont adaptées aux applications critiques en termes d'alignement, comme par exemple les éprouvettes sensibles aux forces de traction transverses.
• Grâce au mode de fonctionnement à serrage parallèle (pas de mouvement différentiel des mors de serrage), la vitesse d'essai est directement transmise à l'éprouvette.
• Mise en place et serrage aisée de l’éprouvette grâce au concept ergonomique et ouvert
• Des résultats d'essai précis sont obtenus grâce à la butée éprouvette réglable, même en cas de débit éprouvette élevé.
• Lors de l'essai d'éprouvettes composites par exemple, les mâchoires offrent des avantages grâce à la facilité de nettoyage.
• Les mâchoires hydrauliques coiffe sur coin sont également adaptées aux machines servo-hydrauliques d'essai des matériaux et se caractérisent par un grand confort d'utilisation. Sur les machines d'essais servo-hydrauliques, ces mâchoires sont reliées à l'alimentation en huile comprimée. Un petit groupe hydraulique est nécessaire pour l'utilisation avec des machines d'essais des matériaux statiques.

Les mâchoires à vis et coins combinent les avantages des mâchoires à vis et des mâchoires à coins. Le réglage de l'épaisseur et la création de la force de pré serrage s'effectuent via le vissage. Un glissement de l'éprouvette en début essai peut ainsi être évité.

Caractéristiques des mâchoires à vis et coins :

• La force de serrage principale est obtenue par l'action des coins.
• La force de serrage augmente proportionnellement à à la force de traction (auto-serrage) assurant le serrage fiable de nombreux matériaux.
• Une pression de surface faible est maintenue et les ruptures par serrage sont évitées, grâce à un grand écartement entre outillages
• Possibilité de montage, sur les mâchoires à partir de Fmax 50 kN, de petits capteurs de force, mâchoires, outillages et dispositifs d'essais sans démontage des mâchoires (montage gigogne
  via des glissières optionnelles).
• Remplacement aisé des inserts de mors sans outil
• Les mâchoires à vis et coins de 50 kN et plus peuvent être actionnées par moteur pneumatique (Option). Sur ces mâchoires, l'ouverture et la fermeture s'effectuent par moteur pneumatique; le levier d'activation utilisé pour ce faire se trouve directement sur la mâchoire
• Faible hauteur de montage
• moteur pneumatique; le levier d'activation utilisé pour ce faire se trouve directement sur la mâchoire
• Régulation de la vitesse d'allongement selon les normes DIN EN ISO 6892-1:2009 et ASTM E8 – 09

Highlights : Synchronisation par switch déconnectable

Commutation par Switch de la synchronisation permettant le serrage symétrique ou asymétrique des mâchoires à vis et coins (à partir de Fmax 10 kN) Le réglage de l'asymétrie est conservé. Une possibilité d'utilisation d'une seule main (main gauche ou droite) est également offerte sur éprouvettes asymétriques - le point de connexion de l'éprouvette se trouve toujours dans l'axe d'essais.

Les mâchoires à pinces sont des mâchoires à fermeture bilatérale. L'ouverture est la fermeture s'effectuent au moyen d'un levier de serrage. Le ressort pré-contraint maintient les mâchoires ouvertes pour l'insertion de l'éprouvette. Lorsque les mâchoires sont fermées, le ressort pré-contraint produit la force de serrage nécessaire. La force de serrage est augmentée de manière proportionnelle lorsque la force de traction augmente grâce au principe de cisaillement. Cela garantit un resserrage automatique dans le cas d’éprouvettes perdant en épaisseur.

Les mâchoires à pinces sont principalement utilisées pour les essais sur plastiques fortement élastiques et élastomères Le principe de cisaillement crée une forte augmentation de la force de serrage pendant l'essai.

Caractéristiques et avantages des mâchoires à pinces :

• La force de serrage est proportionnelle à la force de traction (mâchoires auto-serrantes)
• Les mâchoires à pinces assurent, grâce à leur mouvement latéral, le chargement centré de l'éprouvette sur l'axe de traction
• Mise en place et serrage aisée de l’éprouvette grâce au concept ergonomique et ouvert
• Une résistance élevée à température et une faible hauteur de montage rendent les mâchoires à pinces particulièrement appropriées à l'utilisation en enceintes thermiques. Elles peuvent y être aisément utilisées et atteignent rapidement la température d'essai grâce à leur faible masse

Les mâchoires à articulations sont des mâchoires auto-serrantes. Le serrage s'effectue par le biais d'un levier à grenouillère. La mise en place de l'éprouvette s'effectue par actionnement du levier à grenouillère. L'éprouvette peut alors, au choix, être placée autour du levier à grenouillère ou être serrée sans enlacement. Les mâchoires à articulations sont adaptées principalement aux plastiques et à la plupart des températures ambiantes.

Caractéristiques des mâchoires à articulations :

• Une faible hauteur de montage et une utilisation dans une plage de température de -15 jusqu'à +80°C permettent également l'utilisation de ces mâchoires en enceintes thermiques.
• La conception garantit un serrage rapide et aisé de l'éprouvette

Les mâchoires avec enlacement utilisent une courbe réductrice de force. La courbe réductrice de force réduit la force dans l’éprouvette. Les forces de serrage nécessaires peuvent être réduites dans le serrage final. La charge d'essais maximale varie de 500 N à 20 kN

Avantages des mâchoires avec enlacement :

• Le serrage, pneumatique, final garantit le maintien constant de la force et permet un débit éprouvette élevé
• Une rainure gravée dans la courbe réductrice de force garantit le centrage automatique de l'éprouvette
• Grâce à la répartition symétrique du poids, le centre de gravité de la mâchoire se trouve à proximité de l’axe de traction
• Aucune force transversale n’est par conséquent transmise au capteur de force par les mâchoires.

Les mâchoires à poulies doubles peuvent être utilisées pour le serrage des éprouvettes de traction en forme de fil. Dans ce principe d'enlacement, un gradient de force en deux étapes provoque une rupture de l'éprouvette dans la longueur de référence tout en la protégeant des ruptures par serrage. Un poids de pré-contrainte (non fourni) est suspendu, après enroulement du double fil. Dans cette phase, les trois poulies sont mobiles, afin de compenser la déformation provoquée par la fixation du poids de précharge. Le réglage des trois longueurs est adapté au matériau à tester. Pour terminer, le double-fil est contraint dans la mâchoire réglable en hauteur.

Grâce aux forces de frottement créées entre les rouleaux et l'éprouvette, le verrouillage des poulies empêche un glissement de l'éprouvette (entre les mâchoires). L’éprouvette est correctement maintenue, et les ruptures par serrage sont évitées. Une mâchoire avec force de fermeture constante est utilisée pour le serrage du double-fil, car les matériaux à tester glissent fréquemment entre les surfaces de serrage.

Les mâchoires à poulies doubles sont principalement utilisées pour les matériaux tels que les fils de caoutchouc et les élastofibres.

Avantages des mâchoires à poulies doubles :

• L’enlacement de l’éprouvette autour du rouleau réducteur de force assure un serrage doux sans rupture de serrage
• La mâchoire assure une mesure précise de l’allongement sur matériaux fortement extensibles
• L'absence de rupture de serrage permet de gagner du temps lors des contrôles.

Les mâchoires à tambours sont utilisées pour réaliser des essais sur éprouvettes de traction en forme de bande. La force de serrage est générée par le serrage automatique par enlacements successifs de l’éprouvette et application de la force de traction. Pour une mesure précise de l'allongement, des extensomètres optiques sont utilisés.

Avantages des mâchoires à tambours

• Les mâchoires sont proposées avec une plage de mesure de la force maximale allant de 2,5 kN à 250 kN
• Grâce à sa forme ergonomique, l'éprouvette peut être mise en place rapidement et facilement dans l'espace de serrage librement accessible par l'avant (largeur de serrage maxi. : 220 mm)
• Les mâchoires sont adaptées aux éprouvettes sensibles au serrage
• Elles sont appropriées aux essais en enceintes thermiques (plage de température : -70 à +250 °C
• La faible hauteur de montage de la mâchoire permet les essais sur éprouvettes avec un grand allongement

Transmission de la force via les haltères, vis et tiges filetées. L'éprouvette est introduite avec l'appui éprouvette correspondant dans la mâchoire librement accessible de l'avant et se centre d'elle-même sur l'axe de traction. Les mâchoires sont disponibles avec Fmax 50 kN, 250 kN, 600 kN et 1200 kN. Il est possible d'effectuer des tests sur l'acier, les métaux non ferreux et les matières plastiques selon les normes DIN 50125, DIN EN ISO 6892-1, DIN EN ISO 4762, ISO 4017, DIN 6912, DIN EN ISO 898, ASTM E8, entre autres.

Différents détails de conception assurent une répartition absolument symétrique de la force:

• La possibilité de serrage des appuis éprouvettes sécurise l'éprouvette. Les chocs retours des appuis éprouvettes à rupture de l'éprouvette sont minimisés.
• Tous les appuis éprouvettes enserrent complètement l'éprouvette. Un manchon est également placé autour des appuis éprouvettes divisés pour éprouvettes haltères; ce manchon empêche également une diffusion des appuis éprouvettes
• Surfaces d'appui symétriques dans la mâchoire: Les appuis éprouvettes se situent sur deux surfaces d'appui symétriques dans la mâchoire.
• La faible hauteur de montage permet des gains de place dans l'espace d'essais
• Solution mécanique: nécessitant une unité de commande pneumatique ou un groupe hydraulique.

Les mâchoires sont adaptées à l'essai sur éprouvettes anneaux, en élastomère, selon DIN 53 504, anneau normé 1 & 2. La mâchoire dispose de rouleaux à pivotement horizontal. Une bande ressort génère un mouvement de rotation indépendant. Ce mouvement de rotation permet une transmission de la force par les haltères. En cas de dépassement de la course maximale autorisée, la bande ressort se désengage.

Avantages des mâchoires pour éprouvettes anneaux

• Pendant l’essai, une courroie dentée ou un ressort d’entraînement spiral entraîne les rouleaux indépendamment
• Mise en place aisée de l’éprouvette sur le rouleau librement accessible (largeur éprouvette jusqu'à 80 mm maxi)
• Un dispositif de sécurité est nécessaire pour protéger l’utilisateur des projections de résidus d’éprouvette
• Fmax: 2,5 kN
• Plage de température: -40 à +150 °C
• Les rouleaux librement accessibles assurent une mise en place aisée de l'éprouvette

Les mâchoires pour ressorts de traction sont proposées en deux modèles, Type I avec Fmax 50 N pour fils ressort fins et Type II avec Fmax 10 kN. La transmission de la force s’effectue via un boulon de suspension horizontal, proposé dans différents diamètres (pour un diamètre de fil ressort maxi allant jusqu'à 6 mm).

Avantages des mâchoires pour ressorts de traction

• Suspension aisée de l’éprouvette sur le boulon de suspension librement accessible de l’avant.
• Adaptées aux conditions de température de - 70 jusqu'à + 250 °C