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Essai sur tôles et bandes

Le terme de bandes désigne les produits en acier et métaux non-ferreux, qui sont enroulés en bobines; par ex., la bande à chaud qui sert de matière première pour les tôles laminées à froid.

Les bandes à chaud ont une épaisseur jusqu'à 15 mm pour une largeur jusqu'à 2 200 mm. Les feuilles sont des tôles découpées à partir de bandes larges laminées à chaud avec une épaisseur jusqu'à 15 mm environ et une largeur jusqu'à 2 000 mm environ.

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  • Brochure sur le secteur d’activité: Métal PDF 8 MO

Essais de traction

Les essais de traction sur tôles et bandes sont principalement réalisés selon la norme internationale ISO 6892-1 de même que selon la norme américaine ASTM E 8. Tandis que différentes normes nationales se sont approchées de la norme internationale ISO 6892-1 au cours des dix dernières années, tous les États membres de l'E.U. ont eu obligation de transposer la norme EN ISO 6892-1 dans le cadre normatif national (par exemple, comme DIN EN ISO 6892-1). Ainsi définies par ces normes et spécifiées dans leur méthode de détermination, ces grandeurs caractéristiques sont au final comparables. Les principales grandeurs pour la caractérisation des matériaux sont la limite d'élasticité, la limite d'allongement, la résistance maximale de même que l'allongement à la force maximale et/ou la contrainte maximale de même que l'allongement à la rupture. Ces grandeurs caractéristiques servent de base aux constructeurs, et sont par conséquent un critère important pour l'acceptation du produit dans la relation client-fournisseur. 

Large choix de machines d'essais des matériaux

Pour la détermination des grandeurs caractéristiques de l'essai de traction, ZwickRoell propose un large choix de machines d'essai des matériaux statiques. Ces systèmes d'essai permettent de réaliser très précisément les essais sous grandes forces. Pour la mesure de l'allongement et de la variation de section, ZwickRoell propose un large choix d'extensomètres et capteurs de variation de section, qui pourront être choisis en fonction du besoin du client et conditions d'essai: par exemple, un extensomètre de type makroXtens associé à un capteur de variation de section optique. Cette combinaison se caractérise par sa grande robustesse et un degré d'automatisation élevé de même qu'une manipulation aisée des éprouvettes. Le makroXtens mesure la déformation jusqu'à la rupture. La variante mécanique du support pour couteaux de mesure empêche une détérioration du système de mesure par libération soudaine de l'éprouvette à la rupture. Grâce à la détection de la position de rupture, le capteur de variation largeur optique mesure également la variation largeur le long de l'éprouvette jusqu'à la rupture et permet ainsi une classification très précise de la position de rupture. 

Détermination de la valeur r & n

Les valeurs r & n sont fréquemment déterminées dans l'essai de traction, afin de caractériser la formabilité des métaux; la valeur n décrit l'écrouissage pendant la déformation plastique jusqu'à l'allongement uniformément réparti. La valeur r décrit l'anisotropie verticale. La valeur n est déterminée à partir des données de contrainte en traction et valeurs d'allongement. La variation de section de l'éprouvette de traction est également mesurée en parallèle pour la valeur r. Les éprouvettes de traction sont prélevées sur les bandes ou tôles de manière à présenter des angles déterminées par rapport à la direction de laminage. Le rapport entre valeur r et direction de laminage peut s'avérer essentiel, lorsque la tôle est utilisée pour la fabrication de composants par formage dans la masse. Dans l'essai de traction, l'épaisseur de la feuille est généralement retenue comme épaisseur éprouvette. Afin d'éviter toute modification du matériau qui serait provoquée par traitement d'usinage, la longueur calibrée est produite par fraisage ou découpe simultanée au traitement ultérieur. 

Essai de traction deux-axes

L'essai de traction trois-axes constitue une particularité. Celui-ci permet de déterminer d'autres propriétés de déformation du matériau. Cet essai, qui permet de régler et analyser les valeurs de contrainte définies au point de croisement de l'éprouvette, est principalement utilisé en Recherche & Développement. ZwickRoell propose trois modèles distincts de machines d'essai bi-axiales. Dans la plupart des cas, la mesure de l'allongement s'effectue sans contact. ZwickRoell propose ici des solutions standardisées 

Essai de dureté

Les essais de dureté sur tôles et bandes sont principalement réalisés pour la caractérisation de la dureté superficielle générale ainsi que pour l'analyse métallographique. Selon la problématique, des essais de dureté selon ISO 6506-1 (méthode Brinell), ISO 6507-1 (méthode Vickers), ISO 6508-1 (méthode Rockwell) de même que selon ASTM E 10 (méthode Brinell), ASTM E 384 (méthodes Vickers et Knoop) et ASTM E 18 (méthode Rockwell) pourront être réalisés. D'autres méthodes ou spécifications sont utilisées pour des domaines d'applications déterminés (par exemple, la norme européenne EN 2002-7 pour le domaine d'application de l'aéronautique et de l'aérospatiale).

Mais les essais de dureté sont également utilisés fréquemment pour l'essai de soudures sur tôles et bandes, lorsque de grandes plaques sont soudées entre-elles. Les exemples typiques pour ce faire sont la construction navale, les installation Offshore et la construction de Pipelines pour le transport du pétrole et du gaz.

La série de normes DIN EN ISO 9015 définit le type des essais. De manière générale, les essais de dureté sont réalisés selon Vickers HV5 ou HV10 (avec des forces d'essais de 49 N ou 98 N). Pour tester et contrôler la dureté dans le matériau de base, dans la zone affectée par la chaleur de même que dans la soudure elle-même, de nombreuses empreintes de dureté seront ainsi requises sur les sections et micro-sections d'une soudure. Des machines d'essais de dureté robotisés sont fréquemment utilisées pour ce type d'essai. Grâce à des déroulements programmables, ces machines permettent le positionnement ainsi que la mesure automatique des empreintes de dureté sur des emplacements pré-définis.

Le portefeuille produit ZwickRoell offre une large gamme d'appareils de dureté adaptée aux différentes méthodes d'essais. Des systèmes entièrement robotisés, spécialement conçus pour l'essai de soudure, permettent la réalisation rapide de centaines d'essais de dureté sans intervention manuelle d'un utilisateur. Les appareils de dureté ZwickRoell répondent aux différentes normes internationales et peuvent être étalonnés en accord avec leurs exigences. En tant que prestataire de service pour l'étalonnage des machines, ZwickRoell est accrédité COFRAC pour l'étalonnage de ces machines.

Essais de flexion

Outre la détermination des grandeurs caractéristiques des propriétés de flexion, l'essai de flexion 3 points sert aussi à l'évaluation visuelle de l'arête de pliage. Il sert notamment à apprécier visuellement le comportement des soudures dans l'essai de flexion. ZwickRoell résout cette tâche, grâce aux différentes options pour dispositifs d'essais de flexion et adaptation de mâchoires existantes.

Essais de traction sous haute température

Le comportement du matériau sous hautes températures (jusqu'à 1200°, environ) est particulièrement important dans les applications telles que la fabrication de moteurs, construction de centrales électriques et usines chimiques. Des essais de traction mais aussi de flexion sous hautes températures sont réalisés pour ce faire. ZwickRoell propose des solutions complètes pour ces essais. Celles-ci se composent d'un four avec régulation de température, rails mâchoires, mesure de l'allongement haute température et autres accessoires nécessaires pour l'intégration dans des machines d'essai ZwickRoell.

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