Essais de traction : une histoire captivante

Les essais de traction ne sont qu'une méthode, bien qu'importante, de mesure de la qualité des propriétés physiques mise en œuvre par une machine d'essai universelle. Une machine de taille appropriée avec une capacité de charge suffisante et pilotée par un logiciel moderne permet des tests dans n'importe quel secteur, lorsqu'elle est équipée des poignées appropriées. Source de toutes les images : Mecmesin, une société du groupe PPT

Les tests physiques constituent une étape essentielle du parcours de tout produit, du fabricant au client. En fait, cela peut se produire à plusieurs étapes, depuis le cycle de conception et de développement jusqu’aux processus de production. Pour chaque entreprise, la nature appropriée des tests variera. Ce qui définit l'adéquation à l'usage dépend du rôle du produit dans le service et, dans certains secteurs, du respect des réglementations industrielles. En termes simples, les performances fonctionnelles sont évaluées par l'application d'une charge sur l'éprouvette et par la mesure de la valeur à laquelle quelque chose d'important se produit.

Cette charge peut être une force ou un couple appliqué pour séparer quelque chose, le rapprocher ou le tordre dans les deux sens. Les essais de traction sont les plus importants : ils utilisent une machine d'essai universelle (UTM) pour appliquer une force axiale afin d'étirer ou de séparer l'éprouvette. Le chargement exact est facilité par la manière dont l'éprouvette est saisie et par la manière dont cette force axiale interagit avec elle. Les accessoires de fixation installés sur le bâti d'essai contrôlent cette interaction et effectuent le chargement précis requis.

Moses Da Rocha, responsable produits et applications chez PPT Group, explique les tendances en matière de tests universels.

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La compression maintient souvent les choses ensemble, il est donc un peu plus facile de sécuriser l'échantillon. Saisir les objets que l'on sépare en toute sécurité, sans glissement et de manière à ne pas les casser au point de contact, ce qui crée une source de stress, est plus un défi. Lors des essais de traction, le dispositif de fixation implique un composant supérieur fixé à la « traverse » mobile du cadre non seulement pour maintenir l'échantillon, mais aussi pour effectuer la traction. Le poids de la poignée supérieure est à prendre en compte car elle exercera une charge gravitationnelle sur la cellule de charge. Une poignée inférieure maintient une autre partie de l'éprouvette, dans certains cas l'extrémité opposée d'un seul composant, dans d'autres une autre partie d'un assemblage.

Deux types fondamentaux d'essais de traction sont largement pertinents : L’éprouvette est-elle suffisamment solide pour résister à la casse, ou est-elle facile à utiliser de manière sûre et efficace ?

Pour les essais destructifs, l'équipement doit garantir que l'éprouvette se brise au point d'intérêt et non au(x) point(s) où elle est maintenue.

La mesure de la résistance ultime à la traction (UTS), de la ténacité et de la résistance à la rupture sont des objectifs courants des essais destructifs. Ces valeurs maximales sont utiles dans l'environnement de contrôle qualité (CQ) (effectué au point de fabrication) et dans le cycle R&D/NPD pour vérifier les performances fonctionnelles, en particulier dans les produits critiques pour la sécurité qui peuvent être conçus pour supporter des charges de traction en service. .

Il est essentiel de vérifier que quelque chose ne se cassera pas, tout comme de vérifier qu'il fonctionnera comme prévu. Les produits qui arrivent entre les mains du client doivent fonctionner de manière efficace et ergonomique. Cela signifie souvent qu'une force faible est idéale, car les enfants, les personnes âgées ou infirmes peuvent être les utilisateurs prévus. Une plage de valeurs de tolérance est généralement l'objectif à atteindre ; en dessous duquel le produit peut fonctionner de manière dangereuse ou accidentelle et au-dessus duquel l'utilisateur peut ne pas être en mesure de le faire fonctionner du tout. De plus, plus d’informations qu’une simple valeur maximale indiqueront d’autres niveaux de qualité perçus par l’utilisateur.

Les attributs tactiles tels que la sensation, la résistance et le retour positif peuvent être quantifiés par les résultats graphiques fournis par le logiciel du système d'essai de traction. Les caractéristiques de la courbe de force (lisse, constante, croissante, décroissante) peuvent être corrélées aux objectifs de qualité de référence.

Nous avons assisté à des tests de traction universellement mis en œuvre dans le vaste domaine des produits physiques conçus pour durer et faciles à utiliser. L'UTM (en configuration d'essai de traction) peut également être aromatisé pour effectuer des tests de qualité importants en tant qu'instrument scientifique dans d'autres secteurs divers. Les technologues alimentaires sont constamment mis au défi de concevoir des produits qui se décomposent, et la manière dont cela se produit est parfois le facteur d'acceptation de qualité le plus important. Le paramètre sensoriel « sensation en bouche » qualifie la sensation des aliments dans la bouche lorsqu'ils sont mordus ou mâchés. Les termes de texture tels que tendre, croquant, mûr et frais sont en corrélation avec les propriétés mécaniques de l'aliment, qui est essentiellement un matériau et peut être testé de la même manière. De nombreux tests de texture utilisent des dispositifs pour appliquer une compression (mordre comprime les aliments pour les écraser ou les trancher), mais la méthode de test de traction a également une pertinence directe, non seulement pour la sensation en bouche, mais également pour reproduire son comportement pendant le traitement, la préparation et l'emballage.