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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.

Essai de compression Machines d’essais de compression Accessoires pour essais de compression Vidéos

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

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

ModèlezwickiLineProLineAllroundLineTours de chuteMachines haute capacité
TypeMachine 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 chuteélectromécanique
Plage de charge0.5 kN – 5 kN5 kN – 100 kN5 kN – 250 kNjusqu’à 2 000 J330 kN - 2 500 kN
Exemples d’application pour essais de compression essais de pénétration essais de résistance à l’éclatement
  • Films
  • Matériau polymère / Matériaux cellulaires souples
  • Ressorts
  • Composants électroniques
  • Matériaux dentaires
  • Auto-injecteurs
  • Seringues pré-remplies et seringues à usage unique
  • Micro-aiguilles
  • Residual seal force (RSF) sur les flacons médicaux (vials)
  • Analyse de texture sur denrées alimentaires
  • Tubes thermoplastiques
  • Plastique rigide
  • Emballages en plastiques, tels que les bouteilles en plastique
  • Isolants
  • Ressorts
  • Contacts à fiche et à ressort dans l'industrie électrique
  • Essai de rigidité annulaire
  • Résistance à l’éclatement des géotextiles
  • Boitiers en plastique pour moteurs
  • Composants de suspensions de véhicules
  • Essais de compression / entaillage sur matériaux composites
  • Processus d'assemblage de composants de moteurs électriques
  • Empilage de piles à combustible
  • Résistance à l’éclatement des géotextiles
  • Contenueurs d'emballage en bois, en plastique, en matériaux composites et en carton ondulé
  • Isolants
  • Composants de véhicules
  • Composants d’avion
  • Tubes
  • Panneaux de sol en matériau composite
  • Couvertures en PMMA
  • Chaussures de sécurité
  • Casque
  • Plastique alvéolaire, nid d’abeille, caoutchouc
  • Essais de compression sur ressorts
  • Essais de compression sur des boîtes de collision en aluminium
  • Pressage de composants
  • Détermination de la charge de rupture des composants de châssis
  • Essais de résistance des soudures
  • Grandes boîtes en plastique
  • Tubes thermoplastiques
  • Boîtiers de batterie
  • Roues de chemin de fer
  • Goujons en céramique

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'essaiSurface d'éprouvette minimale requise pour une pression superficielle admissible deExemples de tailles:
Éprouvettes carrées pour
Exemples de tailles:
Éprouvettes cylindriques pour
300 N/mm290 N/mm2300 N/mm290 N/mm2300 N/mm290 N/mm2
10 kN30 mm2110 mm26 mm, environ11 mm, environØ 7 mm, environØ 12 mm, environ
20 kN70 mm2220 mm28 mm, environ15 mm, environØ 9 mm, environØ 17 mm, environ
50 kN170 mm2550 mm213 mm, environ24 mm, environØ 15 mm, environØ 27 mm, environ
100 kN330 mm21100 mm218 mm, environ34 mm, environØ 20 mm, environØ 36 mm, environ
150 kN500 mm21700 mm223 mm, environ41 mm, environØ 25 mm, environØ 46 mm, environ
250 kN830 mm22800 mm229 mm, environ53 mm, environØ 33 mm, environØ 60 mm, environ

Vous avez des questions sur les essais de compression ou avez besoin d'aide pour configurer votre machine conformément à votre application, n'hésitez pas à nous contacter. Nous nous tenons à votre disposition pour en discuter.

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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.

Exemples pour essais de compression sur plastiques

Dureté par indentation Matériaux polymères alvéolaires
ISO 2439, DIN 53577, DIN 53579-1, ASTM D 3574, ASTM D 3579
vers Dureté par indentation Matériaux polymères alvéolaires
Essai de compression Plastiques alvéolaires rigides
ISO 844, ASTM D 1621, EN 826
vers Essai de compression Plastiques alvéolaires rigides
Dureté de pénétration Matériaux polymères alvéolaires
ISO 3386, ASTM D 3574-C et autres spécifications usine
vers Dureté de pénétration Matériaux polymères alvéolaires
Résistance à la perforation Feuilles & Films
EN 14477, ASTM F 1306
vers Résistance à la perforation Feuilles & Films
Rigidité annulaire spécifique initiale / flexibilité annulaire des tubes plastique
ISO 9969, ASTM D2412, EN 1228, ISO 13968, ISO 13967
vers Rigidité annulaire spécifique initiale / flexibilité annulaire des tubes plastique
Essai de comportement au choc avec perforation Plastique
ISO 6603-2, ISO 7765-2, ASTM D3763
vers Essai de comportement au choc avec perforation Plastique

Essais de compression sur matériaux composites

Compression After Impact CAI
ASTM D7136, ASTM D7137, ISO 18352, Airbus AITM 1.0010, Boeing BSS 7260 type II
CAI sert à la caractérisation d'un dommage, pouvant notamment survenir sur les avions ou véhicules du fait de chutes de pierres ou de collisions avec des oiseaux ou encore d'accidents.
vers Compression After Impact CAI
IPS Test (in plane shear)
peut être créé et mesuré par réalisation d'un essai de traction ou compression sous ± 45° par rapport à la direction des fibres.
vers IPS Test (in plane shear)

Essais de compression dans le secteur de l'industrie médicale

Essais sur Stents
Les Stents sont soumis à de fortes charges pendant la pose et le maintien dans le vaisseau sanguin - Ces charges devront être testées avant leur utilisation.
vers Essais sur Stents
Residual Seal Force (RSF) Vial
Référencé dans USP Chapitre 1207
Cet essai de compression sur fermetures de flacon donne une indication directe sur la sécurité de fermeture.
vers Residual Seal Force (RSF) Vial
Emballages en papier/carton
Les emballages secondaires et emballages de transport sont principalement constitués de papier et carton et doivent protéger le produit tout en permettant de le prélever aisément.
vers Emballages en papier/carton
Force de déclenchement et de glissement sur seringues et cartouches
DIN EN ISO 7886 -1, DIN EN ISO 11499, ISO 11040-4 und ISO 11608-3
La force de déclenchement et glissement sont des paramètres importants dans le choix de seringues adaptées.
vers Force de déclenchement et de glissement sur seringues et cartouches
Force de glissement du piston
ISO 7886-1; Chapitre USP 1382 et 382
Le logiciel d'essai ZwickRoell enregistre et exploite la course du piston, la force de déclenchement et la force de glissement maximale et moyenne.
vers Force de glissement du piston

Essais de compression sur papier et emballages

Essai de compressibilité Papier
Détermination des propriétés de roulement et d’impression
vers Essai de compressibilité Papier
Essai à faible écartement SCT Papier
ISO 9895, DIN 54518, TAPPI T 826
Rigidité en mode impression
vers Essai à faible écartement SCT Papier
Résistance à la compression sur chant RCT Papier
ISO 12192, TAPPI T 822
Détermination de la résistance à la compression d'une bande en forme d'anneau
vers Résistance à la compression sur chant RCT Papier
Corrugated Medium Test Essai CMT Papier
DIN EN ISO 7263, TAPPI T 809
Comportement d’un papier cannelé
vers Corrugated Medium Test Essai CMT Papier
Essai de gerbage / Essai d’écrasement des boîtes Boîtes en carton ondulé & Boîtes pliantes
DIN EN ISO 12048, TAPPI T 804
vers Essai de gerbage / Essai d’écrasement des boîtes Boîtes en carton ondulé & Boîtes pliantes
Résistance à la compression sur chant (essai ECT)
DIN EN ISO 3037, TAPPI T 811
Résistance du carton ondulé
vers Résistance à la compression sur chant (essai ECT)
Essai FCT (résistance à la compression à plat) Caron ondulé
DIN EN ISO 3035, TAPPI T 825
vers Essai FCT (résistance à la compression à plat) Caron ondulé

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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Étalonnage

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.

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