ASTM D638 Propriétés de traction Plastique
L’ASTM D638 décrit la méthode d'essai servant à déterminer les propriétés de traction des plastiques renforcés et non renforcés. Elle fournit des propriétés mécaniques essentielles telles que la contrainte de traction, l'allongement, le module de traction, la résistance à la traction, le point d'étirement et le point de rupture.
L'ASTM D638 contient des informations sur les formes et dimensions des éprouvettes, le déroulement d’essai, incluant les conditions ambiantes, ainsi que les exigences de précision pour les machines d'essai et extensomètres utilisés. Les informations suivantes offrent un aperçu complet. Pour garantir une exécution conforme à la norme de l'essai de traction selon ASTM D638, une acquisition de la norme complète est toutefois indispensable.
Bien que techniquement équivalents, l’ASTM D638 et son pendant ISO, l’ISO 527-1/ISO 527-2, ne fournissent pas de résultats totalement comparables, car les formes d’éprouvettes, le déroulement des essais et la détermination des résultats diffèrent sur certains points. L’essai de traction sur films et feuilles plastique d’une épaisseur inférieure à 1 mm est décrit dans la norme ASTM D882 ou ISO 527-3.
ISO vs. ASTM Comparaison des normes ASTM pour essais de tractionObjectif & Valeurs caractéristiquesÉchantillons & DimensionsRéalisation de l'essaiMoyen d’essaiCondtions ambiantesAutomatisationFAQTéléchargements
Mesure de l’éprouvette avant essai selon l’ASTM D638
Outre les différentes formes d'éprouvettes, l'ASTM D638 décrit également la précision avec laquelle les dimensions de l'éprouvette doivent être mesurées.
- La largeur des éprouvettes de plastique pourra être mesurée à l'aide d'un pied à coulisse, d'une vis micrométrique ou d'un mesureur section.
- Une vis micrométrique ou un mesureur de section seront également utilisés pour mesurer l’épaisseur des éprouvettes de plastique.
- La force de mesure est comprise entre 5 et 15 N, les surfaces de mesure sont circulaires et plates, généralement de 6,35 mm (6,5 mm) de diamètre. D’autres éléments de contact sont possible
- La mesure est réalisée au centre de l'échantillon et dans les limites de la longueur de référence. Les éprouvettes moulées par injection sont mesurées dans un rayon de 5 mm autour du centre de la longueur de mesure
- Une erreur de mesure de l'épaisseur de 0,1 mm génère une erreur de 2,5 %!
Machines d’essai pour l’ASTM D638
Nos machines d’essai universelle des gammes de produits zwickiLine, ProLine et AllroundLine sont particulièrement bien adaptées à la réalisation de l’essai de traction selon l’ASTM D638 . La machine d’essai typique dispose d’une charge nominale de 10 kN. L'éprouvette de type I permet ainsi de mesurer des résistances à la traction jusqu'à un peu moins de 250 MPa, ce qui est généralement suffisant pour les plastiques non renforcés. Des forces plus faibles seront adaptées grâce à l’utilisation de capteurs de force choisis en conséquence. Pour les forces plus élevées, des bâtis de charge avec des capacités nominales correspondantes sont également disponibles.
L’ASTM D638 exige une précision de mesure de ±1% se référant à la valeur de mesure correspondante. Cette exigence est vérifiée par un étalonnage selon l’ASTM E4 pour l'ensemble de la plage de mesure du capteur de force. La qualité d'un système de mesure de la force est par conséquent définie par la largeur de la plage de mesure sur laquelle la précision requise peut être atteinte. Les machines d'essai ZwickRoell peuvent atteindre la précision de mesure requise par la norme ASTM E4 à partir de seulement 1/1000 de leur plage de mesure. Le même montage d'essai peut ainsi être utilisé sans transformation pour mesurer les valeurs de module et contraintes de traction de nombreux matériaux.
Mâchoires pour l’essai selon l’ASTM D638
Lors de l'essai selon l’ASTM D638, le maintien sûr et dépourvu de risque de glissement des éprouvettes dans la machine d’essai de traction doit être assuré tout en veillant à ce que celles-ci ne soient pas endommagées par des forces de serrage trop élevées.
Les mâchoires utilisent différents principes de fonctionnement:
- Fermeture par simple pression sur un bouton
- Permettent une transmission très directe et sans glissement de la vitesse de la traverse à l'éprouvette et assurent ainsi un taux d'allongement très constant et reproductible pendant l'essai
- Réglage précis de la force de serrage
- Très large plage d'utilisation pour les polymères souples et durs
- Recommandé lorsqu'une grande reproductibilité des résultats d'essai est requise, lorsque des matériaux très différents doivent être testés ou lorsque de très nombreux essais sont effectués chaque jour.
- Nécessaires en combinaison avec des systèmes d'alimentation automatique en éprouvettes
- Fermeture manuelle par un mouvement de vis
- Transmission très directe et sans glissement de la vitesse de la traverse à l'éprouvette, pour un taux d'allongement très constant et reproductible pendant l'essai
- Domaine d'application étendu des plastiques semi-rigides à rigides
- Convient aux essais avec des exigences élevées en matière de reproductibilité des résultats de mesure
- Fermeture manuelle par un mouvement de levier
- Convient à des essais très fréquents
- La force de serrage est appliquée par le mouvement de la traverse par effet de coin pendant l'essai de traction, ce qui réduit le taux d'allongement sur l'échantillon, ce qui peut impacter le résultat de l'essai
- Convient aux tâches d'assurance qualité internes avec de faibles exigences de reproductibilité avec les valeurs de mesure d'autres laboratoires
- Combinaison du principe de vis et du principe de coins, les mâchoires sont appliquées manuellement par un mouvement de vissage et appliquent la force de serrage pendant l'essai par l'effet des coins
- Utilisation lorsque des éprouvettes très différentes, jusqu'à plus de 30 mm d'épaisseur, doivent être testées sans changer de mâchoires
Extensomètres ZwickRoell pour l’ASTM D638
Selon votre besoin, ZwickRoell vous propose différents extensomètres, dont la plupart répondent à la classe de précision B-2 selon ASTM E83 :
- Non-contact VideoXtens pour une mesure optique sans contact avec une résolution et une précision élevées. Le VideoXtens a une large plage de mesure qui s’étend de la mesure de module aux allongements d’éprouvette >100 %. La mise en place de l’éprouvette s’effectue automatiquement. Des options permettant d’intégrer une mesure de l’allongement transverse et d’utiliser des dispositifs de régulation de la température sont proposées
- makroXtens pour une mesure mécanique par palpage avec une résolution et une précision très élevées. Le makroXtens a une large plage de mesure qui s’étend de la mesure de module aux allongements d’éprouvette >100 %. La mise en place de l’éprouvette s’effectue automatiquement. Les mesures sont possibles jusqu’à la rupture de l’éprouvette (sans écarter les capteurs de mesure). Des options permettant d’intégrer une mesure de l’allongement transverse et d’utiliser des enceintes thermiques sont proposées.
- multiXtens combine la mesure du module de traction avec la mesure des grands allongements jusqu’à la rupture de l’éprouvette. Il dispose en outre d’une très grande course de déplacement pouvant atteindre 740 mm. Il peut être utilisé pour tester des matériaux très différents, par exemple des plastiques fragiles et des élastomères avec de très grands allongements des éprouvettes.
- Extensomètre Clip-on manuel pour une mesure par palpage mécanique avec une résolution et une précision très élevées. L’opérateur positionne les capteurs sur l’éprouvette avant l’essai puis les retire manuellement lorsque la course de mesure maximale est atteinte ou avant la rupture de l’éprouvette. Selon le modèle, des courses de mesure d’environ 2 mm à environ 25 mm sont proposées.
- Extensomètre grande course mécanique pour la mesure d’allongements moyens à grands de l’éprouvette, convient pour l’allongement à la traction et à la rupture. La mise en place de l’éprouvette s’effectue automatiquement, les mesures sont possibles jusqu’à la rupture de l’éprouvette (sans écarter les capteurs de mesure).
- Extensomètre grande course optique pour la mesure des allongements moyens à grands des éprouvettes par le suivi de marques de mesure réfléchissantes, convient pour l’allongement à la traction et à la rupture. La mise en place s’effectue automatiquement, tout comme la mesure de la distance entre les marques, la mesure s’effectue jusqu’à la rupture de l’éprouvette.
ASTM D638 Essai de traction à basse ou à hautes températures
La norme consiste à mesurer les éprouvettes dans un état de conditionnement correspondant à la méthode A de l'ASTM D618. L’ASTM D638 permet toutefois des conditions de conditionnement et de mesure différentes, de sorte que des essais à basse ou à haute température pourront également être réalisés selon les prescriptions de cette norme.
Pour les essais de traction sur plastiques selon ASTM D638 à basse ou haute température, une enceinte thermique ZwickRoell vous est proposée. Les limites d’utilisation en température sont réglable de -80°C à +360°C. Le système entièrement intégré assure une utilisation efficace, fiable et simple lors des essais de traction. Grâce à la solution porte-dans-porte la consommation d'azote et le givrage sont considérablement réduits lors des essais au froid, ce qui permet de réaliser les essais à moindre coût.
Plus d’essais dans le même laps de temps: Augmentation du débit d'éprouvettes dans le laboratoire d'essai des plastiques
Si vous réalisez des essais de traction selon l’ASTM D638, une solution automatisée peut s'avérer intéressante à partir de 10 éprouvettes par jour. Notre assistant d’essai roboTest N se charge de tâches simples de pick'n'place et assiste votre laboratoire d'essai des plastiques à moindre coût.
Nous recommandons plus particulièrement notre système d’essai robotisé roboTest L aux laboratoires soumis à des demandes d’essai élevées. Notre modèle pour essais sur plastiques en grande quantité peut accueillir jusqu’à 450 éprouvettes. Il assure une réalisation autonome de la mesure de la section des éprouvettes et des essais de traction selon la norme ASTM D638. À l’issue de l’essai, des pinces de retrait retirent les résidus d’éprouvettes restés dans les mâchoires.
Mais d’autres formes d’éprouvettes ou d’autres méthodes d’essais sont également possibles. Plus complexe, le roboTest R permet l'intégration supplémentaire d'une deuxième ou troisième machine d’essai ou d'appareils supplémentaires, comme par exemple une station de centrage ou enceinte climatique de -80 °C à +360 °C. Cela augmente non seulement le débit d'éprouvettes, mais confère également la possibilité d'effectuer différents essais en parallèle - pour des résultats d'essai rapides et fiables!
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Déroulement d'essai selon l’ASTM D638: Avec testXpert, démarrez immédiatement les essais
Réalisation de l'essai selon l’ASTM D638 avec le logiciel d'essai testXpert:
L’essai de traction est l'un des types d'essais les plus fréquents dans le domaine des essais mécaniques sur les plastiques et les polymères. La réalisation conforme à la norme est décrite en détail dans la norme ASTM D638. Pour savoir comment réaliser un essai 100% conforme à la norme avec testXpert, sans lire de nombreuses pages, consultez le guide étape par étape.
Simple et efficace, l’essai selon ASTM D638 garantit également une intégration rapide de vos nouveaux collaborateurs:
- Toutes les grandeurs caractéristiques et paramètres de l’ASTM D638 sont déjà enregistrés dans le Programme d'essai Standard pour l’ASTM D638. La conformité à la norme est garantie, vous vous en épargnez la lecture fastidieuse.
- Les utilisateurs sont guidés pas à pas tout au long de l’essai. Grâce à la gestion utilisateur, l’affichage est restreint aux seules tâches qui leur sont attribuées. Cela garantit un Onboarding rapide. Les utilisateurs réalisent l’essai selon l’ASTM D638 en toute sécurité, aucun élément n’est laissé de côté.
- Vous obtenez une efficacité maximale en connectant des appareils périphériques: L’envoi, direct, des dimensions de l’éprouvette par le micromètre au logiciel d'essai permet des gains de temps appréciables et exclut les erreurs de saisie.
Vers le logiciel d'essai testXpert Réalisation de l'essai en 6 étapes avec testXpert
Questions fréquemment posées sur l’ASTM D638
Sur les plastiques fragiles et plastiques ne présentant pas de point d'étirement, l'allongement à la rupture est déterminé par mesure directe à l'aide d'un extensomètre mécanique ou sans contact. Sur les thermoplastiques présentant un point d'étirement, l'allongement nominal à la rupture est mesuré à partir de la course de déplacement des pinces de traction de la machine d’essais.
La résistance à la traction est la contrainte de traction la plus élevée que l'éprouvette peut atteindre pendant un essai de traction. Cette résistance à la traction peut apparaître à un point d'élasticité, elle est alors appelée „résistance à la traction au point d’élasticité“. Lorsque la résistance à la traction se produit juste avant la rupture de l'éprouvette, elle est désignée par „résistance à la traction à la rupture“.
L’ASTM E132 propose une méthode d’essais adaptée à la mesure du coefficient de Poisson à température ambiante. Pour les essais sur plastiques non renforcés, vous pourrez cependant utiliser une valeur fixe pour le calcul du coefficient de Poisson car celui-ci est constant.
