ISO 5628 | DIN 53121 Rigidité de flexion papier, carton et carton ondulé
La rigidité de flexion est cruciale pour la poursuite de la transformation du papier et du carton. Pour permettre le bon déroulement des opérations techniques d’emballage et de conditionnement, le papier ou carton devra être flexible dans les limites correspondantes. Des caractéristiques de rigidité homogènes seront également un pré-requis aux opérations techniques d’emballage, y compris au changement des lots de papier.
La norme internationale ISO 5628 spécifie trois méthodes d’essai pour déterminer la rigidité de flexion du papier et du carton, l’essai de flexion à 2 points, l’essai de flexion à 3 points et l’essai de flexion à 4 points. Le procédé de flexion en deux points et le procédé de flexion en trois points conviennent pour le papier et le carton dans une plage d’épaisseurs faibles. Pour le carton ondulé et le carton d’une épaisseur supérieure, la flexion en quatre points est recommandée.
La norme industrielle allemande DIN 53121 décrit également la détermination, en fonction de la largeur, de la résistance à la flexion du papier et du carton selon la méthode du barreau, conformément aux trois méthodes d’essai, l’essai du carton ondulé étant prescrit selon la méthode d’essai à 4 points.
La norme ISO 2493-1 spécifie des méthodes pour déterminer la résistance à la flexion du papier et du carton, basées spécifiquement sur le principe de la charge en deux points.
Essai de flexion 2 points Essai de flexion 3 points Essai de flexion 4 points Machines d’essai des matériaux Demander conseil
Essai de flexion 2 points selon ISO 5628, DIN 53121 et ISO 2493-1
La méthode de flexion deux points est la méthode la plus courante pour déterminer la rigidité de flexion du papier et du carton fin. Elle est définie dans les normes ISO 5628, DIN 53121 et ISO 2493-1. Le choix de la norme dépend en premier lieu des spécifications du client.
Lors de l’essai de flexion 2 points, la bande de papier est contrainte sur une extrémité et chargée par un piston d’essai sur le côté exposé. Cette méthode est particulièrement simple et est souvent utilisée dans la recherche et le contrôle de qualité.
Le dispositif de flexion 2 points de ZwickRoell couvre 2 applications : la mesure de la résistance à la flexion et la détermination du comportement de pliage jusqu’à un angle de flexion maximal de 120°. Une technologie de mesure, précise, haute-résolution permet d’éviter le remplacement du capteur de force.
Dispositif de flexion 2 points ZwickRoell
Le dispositif de flexion 2 points de ZwickRoell permet de déterminer la rigidité de flexion selon les différentes normes et peut être utilisé dans une machine d’essais universelle de la gamme zwickiLine. Les avantages et caractéristiques suivants distinguent notre dispositif :
- Les forces de flexion sont enregistrées avec un capteur de force avec une erreur de mesure de 1 % seulement.
- La disposition séparée du capteur de force des éléments mobiles de la machine évite les interférences.
- La mesure électronique de l'angle avec résolution 0,001° garantit une fiabilité élevée des valeurs.
- Des éprouvettes avec largeur allant jusqu'à 50 et/ou 100 mm peuvent être contraintes.
- La longueur de mesure peut être réglée librement.
- Le dispositif est proposé avec trois systèmes de serrage distincts: Serrage à vis, serrage ressort et serrage pneumatique.
Essai de flexion 3 points selon ISO 5628 ou DIN 53121
La détermination de la rigidité de flexion par un essai de flexion 3 points selon les normes ISO 5628 et DIN 53121 est rarement effectuée sur les matériaux en papier. Les domaines d’application sont : carton compact, composites à base de pâte papier ou tubes à enrouler. Si l’essai de flexion 4 points pour tubes à enrouler est toutefois normalisé, les essais de flexion 3 points seront également le plus souvent réalisés d’après les normes usine.
Pour l’essai de flexion 3 points, un outil de flexion 3 points économique sans capteur de flexion est disponible dans le système modulaire ZwickRoell. En outre, nous permettons des solutions personnalisées pour les mesures sur les tubes à enrouler.
Résistance au flambage du carton ondulé selon DIN 54608
La résistance au flambage sur carton ondulé selon DIN 54608 est déterminée, lors de cet essai de flexion 3 points.
Cet essai sera utilisé pour la caractérisation élargie des produits multiples-cannelures.
La détermination est aisée et s’appuie sur des éprouvettes de taille relativement petite.
La valeur dépend de différents paramètres de base:
- SCT du papier initial
- Géométrie des cannelures
- Qualité de collage du carton ondulé
- Faiblesses du matériau (déformation plastique pendant la fabrication / le traitement etc.)
Essai de flexion 4 points sur carton ondulé selon ISO 5628 et DIN 53121
Le carton ondulé est contrôlé exclusivement par la méthode de flexion 4 points. Le résultat de l’essai est la rigidité, qui est rapportée à la largeur de l’éprouvette. La rigidité est une grandeur caractéristique d’un carton ondulé qui permet d’estimer à l’avance la résistance d’une boîte en carton ondulé.
La méthode d’essai de flexion quatre points consiste à soutenir l’éprouvette en quatre points, en appliquant une charge uniforme afin de tester le matériau dans des conditions plus réalistes.
L’essai de flexion 4 points détermine la rigidité à la flexion des papiers et cartons selon DIN 53121 ou ISO 5628. La méthode de flexion 4 points permet de mesurer les valeurs de rigidité dans la direction de la machine et en direction transverse. Cela vaut principalement pour les cartons ondulés micro, la résistance du carton ondulé jouant ici un rôle sensiblement plus important comparé à la résistance sur cartons avec hauteurs de cannelure standard.
Dispositif de flexion 4 points ZwickRoell
Des connaissances acquises par l’expérience de dispositifs de flexion pour matériaux structurels (aérospatiale, céramiques et des métaux haute performance) ont permis au groupe ZwickRoell de développer un dispositif de flexion 4 points spécialement adapté aux essais sur papier et carton ondulé :
- Un outil qui répond à toutes les exigences des normes ISO 5628 et DIN 53121 à un coût modéré et qui peut être utilisé dès la plus petite machine, notre machine d’essais universelle zwickiLine jusqu’à 5 kN.
- Contrairement aux dispositifs fonctionnant par adjonction de poids, la manipulation est ici rapide et aisée: L'éprouvette est placée sur le dispositif de flexion, et l'essai est démarré. Le calcul de la rigidité s'effectue automatiquement tout en tenant compte des limites d'élasticité.
- Les supports du dispositif de flexion assurent une prise en compte optimale des caractéristiques du carton ondulé, permettant également de réaliser des essais sur éprouvettes pliées ou déformées dans de nombreux cas. Des mesures sont également possibles dans le cas de déformations propres à l’éprouvette, liées notamment aux techniques de fabrication.
- La mesure du fléchissement du carton ondulé s’effectue à l’aide d’un contact de mesure ou, dans le cas d’essais sur des cartons micro-ondulés (par exemple, cartons E ou F), à l’aide de capteurs de course optiques afin d’éviter toute influence mécanique due à la force élastique du contact de mesure.
