Essai de compression et machines d’essais de compression
Les essais de compression utilisent des machines d'essais de compression pour déterminer le comportement des matériaux lorsqu'ils sont soumis à une pression uniformément croissante. Les essais de compression étudient la sécurité, la durabilité et l'intégrité des matériaux et des composants. Les applications courantes comprennent les essais de compression sur les tubes en plastique, les essais de compression sur les plastiques alvéolaires, les essais de compression/refoulement sur le papier et le carton, les essais de compression de ressorts en métal, les essais de compression dans le domaine médical/pharmaceutique tels que les essais de compression sur les implants médicaux, les Stents, les seringues ou les emballages, les essais de compression et d'entaillage sur composites.
Une machine d’essai de compression est une machine d’essais universelle qui est équipée d’outillages d’essais de compression spécifiques ou plateaux de compression. Ces outils sont sélectionnés sur la base de critères tels que le type d'essai, le matériau et les dimensions de l'éprouvette, la température d'essai et la force maximale attendue, et sont installés dans la machine.
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Nous sommes à votre disposition pour vous renseigner sur les applications de l’essai de compression dans différents secteurs d’activités:
Plastique Papier/Carton Industrie médicale/pharmaceutique Composites Matériaux métalliques/Ressorts
Définition Essai de compression
- Les essais de compression sont réalisées, pour caractériser le comportement d'un matériau sous une charge de compression
- Pendant l’essai, une pression est exercée sur l’éprouvette à l’aide de plateaux de compression ou outils spéciaux, qui sont montés sur une machine d’essai des matériaux universelle afin de déterminer les différentes propriétés du matériau testé.
- Les données d'essai fournissent des résultats, sous la forme d’un diagramme de contrainte-allongement, qui indique entre autre la limite d'élasticité et dans certains cas la résistance à la compression.
Un essai de compression, au cours duquel l'éprouvette est comprimée est de fait un essais de traction, au cours duquel l’éprouvette est étirée. Les essais peuvent être réalisés soit sur des éprouvettes de matériaux usinés, soit sur les éléments de construction proprement dits, en taille réelle ou à l'échelle. Les types d'essais de compression courants sont l'essai d’éclatement, l’essai de flexion et l’essai des ressorts.
Machines d’essais de compression
Une machine d’essai de compression est une machine d’essai universelle, spécialement conçue pour déterminer la résistance et le comportement à la déformation d'un matériau sous charge de compression. Une machine d’essai de compression typique se compose d’un capteur de force, d’une ou de plusieurs traverses, d’outillages d’essais de compression, d’une électronique et d’un système d’entraînement. Elle est pilotée par un logiciel d'essai qui permet de définir les paramètres de la machine et réglages de sécurité; le logiciel permet également d'enregistrer les paramètres d'essai de normes d'essai telles que ASTM et ISO. Le choix de la machine d'essai de compression appropriée dépend du matériau que vous souhaitez tester et de la norme à laquelle vous devez vous conformer. La mesure de la force jusqu'à approche d'une charge ou d'un écartement donné, ou jusqu'à la fissuration ou la rupture de l'éprouvette, aide les concepteurs et fabricants à prédire comment un matériau se comportera lorsqu'il sera utilisé pour l'usage prévu.
Les machines d’essais de compression de la gamme ZwickRoell, parmi lesquelles les zwickiLine, ProLine, AllroundLine et tours de chure, sont spécialement conçues pour répondre aux exigences des clients en termes de capacité d'essais, de types de matériaux, d'applications et de normes industrielles. Outre la sécurité et la fiabilité de l'ensemble du système, ZwickRoell accorde une importance particulière à la conception et à la fabrication de chacune des pièces de ses machines:
- Un haut niveau de flexibilité grâce à une utilisation conviviale
- Des adaptations aisées aux exigences spécifiques des clients et normes
- Des investissements à long terme capables d’évoluer en fonction de vos besoins
Comparaison des machines d’essais de compression ZwickRoell
Modèle | zwickiLine | ProLine | AllroundLine | Tours de chute | Machines haute capacité |
Type | Machine d’essai électromécanique | Machine d’essai électromécanique | Machine d’essai électromécanique (5 kN – 150 kN) Machine d'essai de sol (50 kN – 250 kN | Tour de chute | électromécanique |
Plage de charge | 0.5 kN – 5 kN | 5 kN – 100 kN | 5 kN – 250 kN | jusqu’à 2 000 J | 330 kN - 2 500 kN |
Exemples d’application pour essais de compression essais de pénétration essais de résistance à l’éclatement |
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Vous trouverez plus d’informations sur ces exemples d'applications et d'autres dans les chapitres suivants.
Plateaux de compression pour outillages d’essais et essais de compression
Les outillages de compression utilisés sont en contact direct avec les matériaux à tester. Ils doivent, par conséquent, être précisément alignés et adaptés aux différentes applications et exigences correspondantes. De nombreux outillages de compression sont proposés pour les essais les plus divers. Conformément aux exigences correspondantes, ces différents outillages de compression pourront être adaptés individuellement à une application spécifique.
Les dispositifs de compression se composent en principe de deux composants primaires, l’outil de compression supérieur et l’outil de compression inférieur. Pour utiliser les outils de la manière la plus polyvalente et la plus flexible possible dans le cadre d’essai individuels, un large choix d’outils a été mis en place.
Les différentes exigences posées aux dispositifs de compression résultent essentiellement:
- les prescriptions de la normalisation internationale
- du nombre d’éprouvettes, des matériaux et composants
- des différentes formes d’éprouvettes et dimensions
- des conditions environnementales les plus diverses (humidité, température, ...)
Nous vous présentons ci-dessous un extrait de notre vaste gamme d’outillages d'essai de compression, adaptés aux exigences des différents secteurs.
Plateaux de compression Plastique/Matériau alvéolaire Composites Industrie médicale/Pharmaceutique Papier/Carton
Plateaux de compression
Les plateaux de compression doivent être sélectionnés en fonction de l'application correspondante et de critères d’essai correspondants. Les dimensions de l'éprouvette et forces maximales attendues pour l’essai sont des informations obligatoires.
Les plateaux de compression peuvent être utilisés jusqu’à 250 kN. Deux types de plateaux sont proposés: les plateaux ronds et les plateaux rectangulaires. Tous nos plateaux de compression peuvent être utilisés dans des limites d’utilisation en température allant de -70 à +250 °C. Les différentes dimensions des plateaux de compression sont spécifiées, pour chacun des plateaux comme critère de sélection.
Tailles d’éprouvettes requises pour certaines forces d’essai:
Force d'essai | Surface d'éprouvette minimale requise pour une pression superficielle admissible de | Exemples de tailles: Éprouvettes carrées pour | Exemples de tailles: Éprouvettes cylindriques pour | |||
300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | 300 N/mm2 | 90 N/mm2 | |
10 kN | 30 mm2 | 110 mm2 | 6 mm, environ | 11 mm, environ | Ø 7 mm, environ | Ø 12 mm, environ |
20 kN | 70 mm2 | 220 mm2 | 8 mm, environ | 15 mm, environ | Ø 9 mm, environ | Ø 17 mm, environ |
50 kN | 170 mm2 | 550 mm2 | 13 mm, environ | 24 mm, environ | Ø 15 mm, environ | Ø 27 mm, environ |
100 kN | 330 mm2 | 1100 mm2 | 18 mm, environ | 34 mm, environ | Ø 20 mm, environ | Ø 36 mm, environ |
150 kN | 500 mm2 | 1700 mm2 | 23 mm, environ | 41 mm, environ | Ø 25 mm, environ | Ø 46 mm, environ |
250 kN | 830 mm2 | 2800 mm2 | 29 mm, environ | 53 mm, environ | Ø 33 mm, environ | Ø 60 mm, environ |
Outillages d’essais de compression pour plastique
Outillages d’essais de compression pour composites
Outillages d’essais de compression pour l’industrie médicale et pharmaceutique
Outillages d’essais de compression pour le papier et le carton
Outil d’essai de compression FCT, ECT
Quelles normes sont utilisées pour les essais de compression?
Les essais de compression étudient la sécurité, la durabilité et l'intégrité des différents matériaux et composants. Les principales normes ISO et ASTM pour les essais de compression sont:
- ASTM D3574-C: Essais de compression standard pour matériaux cellulaires souples - Propriétés de compression / caractéristique de ressort des matériaux alvéolaires souples
- ISO 844, ASTM D1621: Essai de compression sur plastiques alvéolaires rigides
- ASTM D695: Essai de compression standard sur les plastiques et les matériaux composites renforcés de fibres continues (End Loading Compression)
- ASTM F 1306: Essai des valeurs de proctor lent des films et couches barrières souples - Résistance à l’éclatement sur les films.
- ISO 7886-1: Force de glissement du piston ur seringues hypodermiques stériles non-réutilisables
- ASTM F3067: Essai de compression radial sur Stents
De nombreuses normes usines spécifiques pour essais de compression, telles que Boeing BSS 7260c et Airbus AITM 1-0010 Édition 3 pour essais CAI, sont fréquemment utilisées également.
Vidéos sur les essais de compression dans différents domaines d’applications
Essai de compression Implant rachidien
Étalonnage de votre machine d’essai de compression
ZwickRoell: La première adresse pour les prestations de service de vos machines d’essais. Avec un réseau de service mondial, plusieurs centaines d'Ingénieurs Service et de nombreuses accréditations internationales selon EN ISO/IEC 17025 de nos laboratoires d'étalonnage, vous êtes entre de bonnes mains.
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Questions fréquemment posées (FAQ)
Une machine d’essai de compression est une machine d’essai universelle, spécialement conçue pour déterminer la résistance et le comportement à la déformation d'un matériau sous charge de compression.
L’éprouvette ou le composant à tester est placé entre deux plateaux de compression installées dans la machine d'essai. Les traverses de la machine déplacent les plateaux simultanément avec une force, une vitesse et/ou une course de traverse prédéterminée. Les valeurs requises sont mesurées et enregistrées.