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Essai des tĂŽles minces

Les tĂŽles minces constituent avec les films la derniĂšre Ă©tape de la chaĂźne de fabrication des produits plats. Les tĂŽles minces ont une Ă©paisseur entre 0,35 et 3,0 mm; les films ont une Ă©paisseur plus petite que 60 ”m. Les tĂŽles les plus minces couvrent la transition d'Ă©paisseur. Les applications pour ces produits plats sont nombreuses et variĂ©es et donc trĂšs largement utilisĂ©s dans tous les secteurs industriels, et la gamme des essais particuliĂšrement Ă©tendue. 

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Essais de traction avec détermination des valeurs r & n

Une bonne formabilitĂ© et une haute rĂ©sistance sont souvent exigĂ©es des tĂŽles minces. La norme internationale ISO 6892-1 de mĂȘme que la norme amĂ©ricaine ASTM E 8 sont frĂ©quemment utilisĂ©es pour la caractĂ©risation des propriĂ©tĂ©s des matĂ©riaux en essai de traction.

DĂ©termination de la valeur r & n

Les valeurs r & n sont frĂ©quemment dĂ©terminĂ©es dans l'essai de traction, afin de caractĂ©riser la formabilitĂ© des mĂ©taux; la valeur n dĂ©crit l'Ă©crouissage pendant la dĂ©formation plastique jusqu'Ă  l'allongement uniformĂ©ment rĂ©parti, La valeur r dĂ©crit l'anisotropie verticale. La valeur n est dĂ©terminĂ©e Ă  partir des donnĂ©es de contrainte en traction et valeurs d'allongement, la variation de section de l'Ă©prouvette de traction est Ă©galement mesurĂ©e en essai pour la valeur r. La norme internationale ISO ISO 10113 de mĂȘme que la norme amĂ©ricaine ASTM E 517 spĂ©cifient la dĂ©termination de la valeur r, l’ISO 10275 de mĂȘme que l’ASTM E 646 spĂ©cifient la dĂ©termination de la valeur r. Le prĂ©lĂšvement de l'Ă©chantillon dans la tĂŽle mince s'effectue dans un angle dĂ©terminĂ© Ă  la direction de laminage, afin de dĂ©terminer la valeur r conformĂ©ment. La longueur calibrĂ©e est produite par fraisage ou dĂ©coupe simultanĂ©e au traitement ultĂ©rieur, des bandes sont sciĂ©es dans les feuilles, des Ă©chantillons sont Ă©galement dĂ©coupĂ©s dans de nombreux cas; la forme de l'Ă©prouvette dĂ©pend de la mĂ©thode d'essai prescrite par la norme. 

Fabrication des Ă©prouvettes

Pour la fabrication des Ă©prouvettes, ZwickRoell propose des appareils et machines adaptĂ©s aux Ă©paisseurs de tĂŽle. Pour la dĂ©termination des grandeurs caractĂ©ristiques de l'essai de traction, ZwickRoell propose un large choix de machines d'essai des matĂ©riaux statiques. Pour la mesure de l'allongement et de la variation de section, ZwickRoell propose un large choix d'extensomĂštres et capteurs de variation de section, qui pourront ĂȘtre choisis en fonction du besoin du client et conditions d'essai: par exemple, un extensomĂštre de type laser pour les tĂŽles rigides.

Essais de dureté

Les essais de duretĂ© sur tĂŽles minces et tĂŽles minces revĂȘtues sont rĂ©alisĂ©s pour la dĂ©finition de la duretĂ© des couches superficielles de tĂŽle et du revĂȘtement. L'essai de duretĂ© sert principalement au ContrĂŽle QualitĂ© du processus de laminage et revĂȘtement. Pour permettre la mesure de couche dans une plage allant de quelques micromĂštres jusqu'Ă  quelques dizaines de micromĂštres, les principales mĂ©thodes d'essais de duretĂ© utilisĂ©es sont les mĂ©thodes avec petites profondeurs de pĂ©nĂ©tration restantes. 

Les petites profondeurs de pĂ©nĂ©tration pourront ĂȘtre obtenues sous application des plus petites forces d'essais avec les mĂ©thodes d'essais de duretĂ© selon les Ă©chelles de duretĂ© Vickers (DIN EN ISO 6507-1), Rockwell (DIN EN ISO 6508-1) et Rockwell Superficiel de mĂȘme que selon Brinell (DIN EN ISO 6506-1). Pour les couches minces, l'usage de la mĂ©thode d'essais de duretĂ© selon Martens connaĂźt un fort dĂ©veloppement. A cause de la mesure prĂ©cise de la courbe de force-pĂ©nĂ©tration, cette mĂ©thode d'essais de duretĂ© est Ă©galement appelĂ©e essai de pĂ©nĂ©tration instrumentĂ© (IIT, en abrĂ©gĂ©). La profondeur de pĂ©nĂ©tration d'une empreinte restante ne doit pas excĂ©der ici 10 % de l'Ă©paisseur de tĂŽle ou de l'Ă©paisseur de couche disponible; le cas Ă©chĂ©ant, l'influence du support ou du substrat ne serait plus nĂ©gligeable. Avec une rĂ©solution de l'ordre du micromĂštre, l'essai de pĂ©nĂ©tration instrumentĂ© permet la mesure de petites empreintes et/ou profondeurs de pĂ©nĂ©tration avec une prĂ©cision plus Ă©levĂ©e garantissant ainsi une mesure reproductible et sĂ»re des valeurs de duretĂ©.

Les tÎles minces sont fréquemment découpées sur mesure et soudées à d'autres qualités de tÎle (tailored blanks), par exemple, selon un soudage à la molette (DIN EN ISO 4063). Le ContrÎle Qualité des soudures se pratique lui aussi avec des méthodes d'essais de dureté. Les principales méthodes d'essais de dureté utilisées ici sont les méthodes de dureté micro selon Vickers et Knoop, mais aussi selon Martens (DIN EN ISO 6507-1, DIN EN ISO 4545-1, DIN EN ISO 14577-1) sur micro-section ou surface de la soudure et son environnement immédiat. Les appareils, destinés à cette méthode, garantissent une définition précise des positions pour les essais simples ou multiples

Essais de formabilité

De bonnes propriĂ©tĂ©s de formabilitĂ© sont trĂšs demandĂ©es pour les tĂŽles minces. Les procĂ©dĂ©s de formage typiques tels que l'emboutissage et l’étirage sont caractĂ©risĂ©s ou vĂ©rifiĂ©s dans des mĂ©thodes d'essais normalisĂ©s. Pour vĂ©rifier les propriĂ©tĂ©s demandĂ©es, ZwickRoell utilise des machines d’essai d'emboutissage de type BUP et propose des machines d'essai avec forces d'Ă©tirage jusqu'Ă  1 000 kN.

Les courbes limites de formage consistent Ă  dĂ©terminer la dĂ©formation qu'un matĂ©riau peut supporter sans rupture; les allongements limite ainsi dĂ©terminĂ©s ne devront pas ĂȘtre dĂ©passĂ©s dans les procĂ©dĂ©s de mise en forme. Pour la technologie de mesure optique nĂ©cessaire Ă  l'enregistrement des allongements pendant le processus d'Ă©tirage, ZwickRoell travaille en partenariat avec un rĂ©seau d'entreprises hautement qualifiĂ©es.

Essais de traction trĂšs haute vitesse

Le comportement des matĂ©riaux avec fort taux d'allongement est dĂ©cisif pour les applications dans l'industrie automobile. En cas d'accident, de hautes vitesses sont approchĂ©es Ă  dĂ©formation du matĂ©riau; ces donnĂ©es devront impĂ©rativement ĂȘtre prises en compte pour la conception de l'automobile. Les grandeurs caractĂ©ristiques nĂ©cessaires Ă  l’essai de traction haute vitesse sont dĂ©terminĂ©es sur des machines d’essai haute vitesse ZwickRoell de la sĂ©rie HTM. Ces machines d'essais servo-hydrauliques approchent les Ă©prouvettes Ă  des vitesses d'extraction de 20 m/s pour des forces allant jusqu'Ă  160 kN.

Essais Draw-Bead

Cet essai a pour objectif de dĂ©terminer le coefficient de frottement entre tĂŽles d'acier et outil d'Ă©tirage, et de dĂ©finir ainsi le lubrifiant idĂ©al pour cette opĂ©ration de transformation. Le Draw-Bead-Test permet d'Ă©viter les fissures et craquelures, et d'assurer ainsi un procĂ©dĂ© d'emboutissage optimal. Le dispositif Draw-Bead peut ĂȘtre aisĂ©ment montĂ© dans une machine d'essai standard.

Pour cet essai, une feuille de tĂŽle avec les dimensions typiques (300 mm x 30 mm x 2 mm) est contrainte dans la mĂąchoire supĂ©rieure dans l'axe de la machine d'essais; le dispositif Draw-Bead est raccordĂ©. Pour terminer, le dispositif Draw-Bead- Ă©tire la feuille de tĂŽle. Cette procĂ©dure peut ĂȘtre reproduite automatiquement. Le nombre de rĂ©pĂ©titions est rĂ©glable. C'est la force de serrage avec rĂ©gulation numĂ©rique du Draw-Bead qui assure la fiabilitĂ© et reproductibilitĂ© des valeurs mesurĂ©es. Le poinçon de l'outil peut ĂȘtre aisĂ©ment remplacĂ©, pour couvrir les spĂ©cifications d'essais les plus diverses

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