Essai de fatigue-fluage précis pour plastiques dans des conditions d’utilisation réalistes
Case Study
- Client : Polymer Service GmbH Merseburg (PSM)
- Lieu : Merseburg, Allemagne
- Secteur d’activité : prestataire de services d’essais, laboratoire d’essai des plastiques
- Sujet : extension de l’infrastructure d’essai avec la Kappa Multistation
Mai 2026
La société Polymer Service GmbH Merseburg élargit ses possibilités d’essai dans le domaine des essais de fatigue-fluage longue durée avec une Kappa Multistation de ZwickRoell. Le dispositif réalise des essais de fluage et de relaxation parallèles et conformes aux normes sous conditions de charges et températures contrôlées et constitue une base pour l’évaluation fiable du comportement des matériaux dépendant du temps tels que les plastiques et composites.
Demande Compétences Solution Résultat Produits
Polymer Service GmbH Merseburg
Depuis sa création en 2001, la société Polymer Service GmbH Merseburg (PSM) représente un partenaire fiable pour l’essai et l’analyse des matériaux polymères ainsi que l’analyse des dommages, à la croisée de la recherche et de l’application industrielle.
Ses connaissances approfondies des rapports structure/propriété et un savoir-faire de plusieurs décennies dans les essais mécaniques et de mécanique de rupture des plastiques lui permettent de réaliser une caractérisation mécanique, thermique et physique ciblée des polymères. Pour cela, PSM dispose d’une gamme performante et variée d’appareils destinés à la réalisation des essais correspondants qui contribue à la caractérisation reproductible et conforme aux normes des matériaux polymères les plus variés.
Grâce au laboratoire d’essai certifié par la DAkkS selon EN ISO/IEC 17025, PSM garantit l’obtention de résultats d’essai pratiques, reproductibles et conformes aux normes et intègre une expérience approfondie aux techniques modernes d’essai et de mesure. La rigueur méthodologique existante constitue la condition préalable au traitement fiable des questions relatives aux matériaux et applications et de l’interprétation sérieuse des résultats d’essai.
Dans les projets de recherche et de développement, PSM assure notamment les opérations analytiques et de validation et soutient les partenaires de projet tout au long de la chaîne de valeur, de la sélection des matériaux à la garantie des propriétés des composants, en passant par l’évaluation des processus. La participation fructueuse à de nombreux projets industriels ainsi que l’étroite collaboration avec les entreprises et organismes de recherche font de PSM l’un des partenaires de choix en matière d’opérations d’essai et de développement.
La société PSM travaille depuis de nombreuses années avec les systèmes d’essais ZwickRoell et est particulièrement satisfaite de leur fiabilité, de leur simplicité d’utilisation et de l’assistance technique. Déjà avant l’extension de la technique d’essais de fluage, l’entreprise misait sur une infrastructure d’essais variée de ZwickRoell avec notamment une AllroundLine Z050, une zwickiLine 2,5 kN pour les essais de traction et de compression, une Amsler HDT/Vicat Allround pour la détermination des caractéristiques thermomécaniques, un plastomètre Mflow et d’autres systèmes prévus pour les essais de choc, de dureté et les essais mécaniques universels. Cette confiance acquise au fil des années a représenté l’un des facteurs essentiels de décision dans l’acquisition de la Kappa Multistation.
La demande
Le comportement mécanique des matériaux polymères est très dépendant du temps et de la température. Les composants plastiques sont généralement soumis à des contraintes mécaniques et à des variations thermiques sur de longues périodes. Les clients ont ainsi besoin de données fiables relatives au taux de fluage, à la relaxation des contraintes et à la stabilité à long terme de leurs matériaux et composants. Pour garantir une caractérisation complète des matériaux, la réalisation d’essais de fluage et de relaxation sur de longues périodes et dans des conditions limites définies de manière constante, est nécessaire. Les exigences incluaient une stabilité de force et de température élevée, des conditions de mesure reproductibles sur plusieurs milliers d’heures ainsi que la possibilité de réaliser plusieurs essais indépendants simultanément. En parallèle, les exigences en matière de débit éprouvettes, de reproductibilité et de conformité aux normes augmentent. Les essais individuels longs entraînent des délais d’exécution élevés et mobilisent les capacités du laboratoire, ce qui induit un allongement des temps d’exécution et une augmentation des coûts.
La solution ZwickRoell
Pour la mise en œuvre de ces exigences, la société a opté pour une Kappa Multistation 5 × 10 kN. Le système d’essais de fluage électromécanique assure le fonctionnement simultané de jusqu’à cinq axes d’essai entièrement indépendants avec une force nominale de 10 kN chacun. La conception modulaire permet de réaliser des essais de longue durée allant jusqu’à 10 000 heures.
Le bâti de charge présentant jusqu’à 5 entraînements mono-vis et colonnes d’acier de précision garantit une introduction parfaitement axiale de la force ainsi qu’un alignement reproductible conforme à la norme ASTM E 1012. La technique d’entraînement garantit des conditions d’essai stables, même en présence de vitesses d’essais très faibles.
Chaque axe d’essai est équipé d’un capteur de force de précision selon ISO 7500-1. La régulation en boucle fermée à l’aide de testControl II garantit une régulation indépendante de chaque axe, sans influence réciproque, même en cas de rupture d’éprouvette.
Pour PSM, la flexibilité élevée est un facteur particulièrement décisif : les tâches d'essais spécifiques au client peuvent être réalisées de manière précise grâce à la combinaison de paramètres d’essai tels que la température, le temps d’essai et les grandeurs de mesure. L’enceinte thermique permet de réaliser des essais dans une plage comprise entre -40 °C et +250 °C afin d’atteindre des conditions d’utilisation proches de la réalité. La mesure de l’allongement est réalisée, conformément à la recommandation de la norme ISO 899-1, sans contact avec le videoXtens et sans affecter l’éprouvette. Des caméras haute résolution enregistrent l’allongement longitudinal et transverse avec une précision de mesure élevée, même en cas d’allongements très courts ou d’essais longue durée. Les petites déformations sont également détectées avec fiabilité, ce qui constitue un avantage, en particulier sur les éprouvettes sensibles ou fines.
Le logiciel d’essai fiable testXpert représente un autre avantage pratique pour PSM. Comme le laboratoire utilise des systèmes ZwickRoell depuis des années, la Kappa Multistation a pu être intégrée aux processus existants sans formation supplémentaire. Les techniciens d’essais expérimentés, les processus d’utilisation standardisés et l’existence de l’étalonnage DAkkS renforcent la sécurité utilisateur, la traçabilité et la qualité élevée des données dans son ensemble.
Le résultat
Polymer Service GmbH Merseburg a fait le choix d’acquérir la Kappa Multistation aussi bien pour des raisons techniques que stratégiques. Le système satisfait aux exigences élevées en matière d’essais longue durée reproductibles et conformes aux normes et réalise une caractérisation précise du comportement des matériaux dépendants du temps tels que les plastiques et les composites sur une large plage de température et de contrainte. La réalisation parallèle et indépendante de plusieurs essais de fluage et de relaxation a fortement contribué à l’augmentation de l’efficacité du laboratoire et à l’extension durable des capacités d’essai existantes.
L’aptitude technique du système mais aussi le développement de la confiance en ZwickRoell sur plusieurs années ont été décisifs dans l’investissement. Les nombreuses années d’utilisation des systèmes, logiciels et du SAV ont permis à PSM d’intégrer en tout confiance la Kappa Multistation directement dans le cycle d’essais en cours. Pour les clients de PSM, l’association de la sécurité normative, des conditions d’essais pratiques et de la qualité élevée des données est à l’origine de résultats d’essais fiables et comparables à l’international, de temps de réaction courts et d’une base de décision fiable pour la sélection des matériaux, la mise sur le marché des produits et les évaluations de dommages. La Kappa Multistation renforce la position de PSM en tant que partenaire performant et indépendant pour la réalisation d’essais longue durée exigeants et apporte une plus-value tangible pour les clients du secteur de l’industrie et de la recherche.
« La Kappa Multistation nous donne accès à un système d’essai compact pour des essais longue durée fiables et conformes aux normes. Elle nous permet d’appliquer notre savoir-faire dans le domaine du plastique de manière ciblée dans des projets clients exigeants et d’évaluer le comportement des matériaux dépendants du temps de manière approfondie. Son utilisation intuitive et sa technologie de régulation stable fournissent un haut niveau de sécurité, même pour les temps d’essai longs. Si notre choix s’est porté sur ZwickRoell, c’est en raison de notre longue expérience fructueuse avec leurs systèmes et leur assistance technique. »
Prof Dr Katrin Reincke, directrice générale de Polymer Service GmbH Merseburg
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