Outillages pour essai de flexion

La flexion est l'un des types de contrainte, les plus fréquents dans la pratique. Ce comportement est donc particulièrement important pour l’essai sur de nombreux matériaux. C'est pourquoi l'essai de flexion est utilisé pour déterminer les propriétés mécaniques des matériaux sur l'acier, les plastiques, le bois, le papier, la céramique et d'autres matériaux.

Les valeurs caractéristiques de l'essai de flexion sont en principe obtenues avec l'essai de flexion 3 ou 4 points.

Lorsqu'une section transversale symétrique est soumise à une contrainte de flexion, des contraintes de traction se produisent dans l'une des fibres de bordure. Les contraintes de compression se produisent dans la fibre de bordure opposée. Les contraintes augmentent des deux côtés avec l’écartement à la fibre neutre, de telle sorte que les valeurs les plus élevées se situent dans les zones de bordure. Un écoulement plastique irréversible se produira alors après approche de la limite d’élasticité ou la limite d’écrasement du matériau.

Des contraintes de cisaillement se produisent également dans l’éprouvette pendant l’essai de flexion. Afin de maintenir la portion de contrainte de cisaillement la plus faible possible pendant un essai, le rapport entre l’écartement entre appuis et l'épaisseur de l'éprouvette doit être aussi grand que possible. Dans la plupart des cas, cependant, l’écartement entre appuis est spécifiée par la norme d'essai correspondante.

Les éprouvettes de section rectangulaire sont préférées pour l'essai de flexion.

Dispositifs 2 points flexion

Le dispositif de flexion 2 points est conçu pour l'essai sur papier, carton et films. La rigidité à la flexion est déterminée selon la méthode du barreau ou de la résistance à la flexion du papier et du carton (par exemple selon les normes DIN 53121 ou ISO 5628), des films plastiques (selon la norme DIN 53350) et des textiles revêtus.

L’essai de flexion 3 points

Le dispositif de chargement se compose de deux appuis disposés parallèlement pour l’éprouvette et d'une panne de flexion, qui applique la charge à l'éprouvette au centre des appuis.

Les appuis et pannes de flexion doivent être fixes ou pivotants, selon les exigences de la demande d’essai, pour permettre à l’essai de remplir les exigences correspondantes.

L'essai est principalement utilisé pour les matériaux résistants et élastiques.

Afin de minimiser les frottements pendant l'essai, les appuis pourront être montés sur rouleaux pivotant et permettre ainsi leur rotation autour de l’axe longitudinal. Les pannes et appuis de flexion peuvent être montés sur rouleaux basculants afin de garantir leur parallélisme à l’éprouvette.

L’essai de flexion 4 points

À l’instar de l’essai de flexion 3 points, le dispositif de flexion 4 points se compose lui aussi de deux appuis parallèles, fixes, rotatifs ou encore basculants, selon les exigences de l'essai.

La différence principale avec l’essai de flexion 3 points réside dans la manière d'appliquer la force. Celle-ci est appliquée par l'intermédiaire de 2 pannes de flexion positionnées symétriquement aux appuis. Le couple de flexion entre les deux points d'application de la force est constant.

Cet essai est principalement utilisé pour déterminer le module d'élasticité en flexion sur matériaux fragiles.

Outillage d’essai Dynstat pour contrainte de flexion 4 points conformément à la norme DIN 53435 – DB – G

Lorsque les éprouvettes prélevées sur pièces finies sont relativement petites, les deux méthodes d'essai Dynstat permettent la caractérisation comparative des
propriétés statiques et dynamiques des matériaux, dans le cadre du Contrôle Qualité et du développement de produits.

Domaine d'application

L'outillage de flexion Dynstat peut être utilisé pour déterminer les propriétés des éprouvettes de plastique sous contrainte de flexion 4 points selon la norme DIN 53435 - DB - G. Il sert à caractériser les propriétés des matériaux dans les composants en plastique.

Fonctionnement

L'essai de flexion Dynstat est conçu comme un essai de flexion en quatre points. Grâce à cet outil d'essai, l’essai est désormais réalisable sur machine d’essai. Les écartement entre appuis, en début essai, sont de 12 mm et 2 mm. Cela permet, grâce à cette méthode, de tester des éprouvettes de 15 mm de long seulement. La déformation de flexion est générée par un mouvement de rotation de l'outil d'essai. La contrainte en flexion maximale mesurée en essai est calculée à partir du couple de flexion mesuré et du couple de résistance de l’éprouvette; la contrainte en flexion est mesurée sur l'angle de flexion Dynstat, sous réserve que l’éprouvette ne casse pas avant approche d’un angle de flexion Dynstat défini par la norme.

Outillage d’essai Dynstat pour flexion 4 points

Autres éléments sur le dispositif de flexion

Poinçon de flexion

Les pannes de flexion des poinçons ont un rayon r fixe. Elles sont utilisées pour l'essai de flexion 3 points et sont reliées en partie supérieure. Tous les poinçons de flexion sont raccordés par pièces intermédiaires 16^H7(non-fournies) au tenon de raccordement. Tous les poinçons de flexion ont, de plus, reçu un traitement de durcissement (dureté = 700 HV) et traités DNC (DNC 520/5 μm), c'est-à-dire que la surface est nickelée à 5 μm. Pour le montage du poinçon de flexion, se conformer au graphique „Système de connexion haut“.

Support pour panne de flexion

Les supports pour panne de flexion servent à maintenir les appuis de flexion énumérés plus loin dans ce chapitre. Ils sont utilisés pour l’essai de flexion 3 points et sont montés en partie supérieure. Tous les supports pour panne de flexion ont un diamètre de raccordement de 16^H7 mm. Pour le montage du poinçon de flexion, se conformer au graphique „Système de connexion haut“.

Banc de flexion

Les 3 variantes du banc de flexion (type A, B et C) peuvent se subdiviser en 3 niveaux de force, en fonction de leur capacité de charge maximale:

Les bancs de flexion "légers" de type A peuvent être utilisés pour les forces jusqu’à 20 kN.
Les bancs de flexion de type B peuvent être utilisés pour les forces moyennes. Selon les dimensions et situations de montage du banc de flexion, les bancs de la gamme "moyenne" pourront être chargés de 10 kN à 250 kN.
La gamme "lourde" propose des bancs de flexion de type C. Ces bancs de flexion pourront être chargés avec la force la plus élevée. Jusqu'à une longueur de banc de 600 mm environ, tous les bancs peuvent être chargés à 250 kN maximum. Seules les bancs plus longs sont limités dans leur capacité de charge.

Chacun des trois types de bancs de flexion peuvent être utilisés pour l’essai de flexion 3 points (montage en partie inférieure) que pour l’essai de flexion 4 points (montage en partie supérieure et inférieure).

L’écartement entre appuis des bancs de flexion se règle manuellement au moyen de vis ou leviers de serrage. Les côtés gauche et droit doivent être réglés séparément (à l’exception du banc de flexion de type B, N° Article 317121). Le raccordement (en partie inférieure) des bancs de flexion peut s’effectuer soit par une pièce de raccordement, une bride ou directement sur la traverse (banc de flexion A et B, uniquement sur la traverse des machines d'essai). Pour le montage des bancs de flexion, se conformer aux graphiques „Système de connexion haut“ et „Système de connexion bas“. Les coulisseaux en T des bancs de flexion de type A, B et C ne sont pas compatibles entre-eux.

Le fléchissement de l’éprouvette est limitée à écartement maximal entre appuis (étaux de flexion, tournés)!

Éléments d’inclinaison et d’extension

Des éléments d'inclinaison et d'extension optionnels peuvent être utilisés pour les bancs de flexion de type B et C et donc pour le dispositif de flexion 3 points (installation en partie inférieure) et l'essai de flexion 4 points (installation en partie inférieure et supérieure). Ils sont montés entre l’étau de flexion et l’appui. Les éléments d’inclinaison/extension doivent être utilisés, sur le banc de flexion, au choix avec un élément d’inclinaison ou d’extension. Pour des raisons de stabilité, 1 élément d'inclinaison ou d'extension maximum devra être installé par côté.

Autres éléments pour les dispositifs de flexion

Éléments d’inclinaison et d’extension (Option)
Panne de flexion/appuis rotatifs
Panne de flexion/appuis fixes
Plateaux d’appui
Appuis fixes
Élément de protection (Option)
Butée éprouvette (Option)

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Applications intéressantes pour l’essai de flexion

Essais de flexion

Basée sur des essais de flexion (3 et 4 points), une caractérisation simple des principales propriétés mécaniques pourra être mise en œuvre.

vers Essais de flexion

Essai de flexion 2 points

ISO 2493-1, DIN 53121, ISO 5628, DIN 55437-3, DIN 19304

détermine la rigidité à la flexion selon ISO 2493-1, DIN 53121 et ISO 5628, de même que la qualité technique des cannelures selon DIN 55437-3.

vers Essai de flexion 2 points

Essai de flexion 3 points

ISO 178

Les essais de flexion 3 points, décrits dans les normes ISO 178 et ASTM D 790, proposent des méthodes de caractérisation classiques pour plastiques rigides et semi-rigides. Les résultats d'essai typiques sont le module de flexion, la contrainte à un allongement de 3,5%, les contraintes et allongements à la limite d’élasticité et à la rupture éprouvette.

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Essai de flexion 3 points

Essai de flexion 3 points dans les domaines d’application: Carton compact, composites à base de pâte papier ou tubes à enrouler

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Essai de flexion 4 points

DIN 53121, ISO 5628

Rigidité à la flexion sur cartons ondulés selon DIN 53121 ou ISO 5628

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Dispositif de flexion pour cathéter médicaux et tuyaux

Essai de flexion fils guide/cathéters/tuyaux

ZwickRoell propose le système d'essai adapté pour l’essai de flexion sur fils guide, cathéters et tuyaux.

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Essai de flexion céramique

EN 843-1 et ISO 6872

Le dispositif est conçu pour les essais de flexion sur céramique selon EN 843-1, éprouvettes de forme A et B de même que selon ISO 6872.

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Téléchargements

Information produit: Dispositifs de flexion 2 points PDF 518 KO
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Information produit: Dispositifs de flexion 3 points PDF 246 KO
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Information produit: Dispositif de flexion 3 et 4 points PDF 271 KO
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Information produit: Outil de flexion Dynstat pour sollicitation de flexion 4 points selon DIN 53435 – DB – G PDF 6 MO
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