Essais de traction : un « Comment » compressé

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Les essais de traction sont un type d'essai physique effectué sur une éprouvette pour mesurer les attributs mécaniques, principalement pour indiquer si elle est adaptée à son usage. L'échantillon peut être soit un produit fini (composant ou assemblage), soit un échantillon de matière première utilisée pour fabriquer un produit fini. L'essai de traction place l'éprouvette sous tension contrôlée en la séparant ou en l'étirant jusqu'à une certaine charge, un certain allongement ou un événement pertinent, souvent sa destruction.

L'application de charges de traction en dit long sur les performances en service lorsqu'un produit sera soumis à des contraintes lors de son utilisation. Par conséquent, des tests de traction sont effectués pour mesurer des fonctionnalités telles que l'effort opérationnel sur les dispositifs médicaux, la résistance à la rupture des connecteurs et des fixations soudés, la résistance des joints et joints adhésifs et la force d'ouverture des flip-caps et des bouchons extractibles des emballages. .

Les tests d'objets soumis à une compression, une flexion, une torsion ou une charge dynamique sont des méthodes également pertinentes pour vérifier la qualité des produits, mais l'essai de traction est particulièrement utile dans presque toutes les industries manufacturières et est fondamental dans l'analyse comparative des matières premières.

Des objectifs de développement durable plus exigeants et des défis en matière de ressources conduisent à une nouvelle utilisation de matériaux. La fabrication nécessite toujours que le matériau ait une ductilité, une ténacité ou d'autres propriétés appropriées pour correspondre au matériau remplacé et qu'il soit profilé avec précision pour éclairer les modifications du processus de production. Afin de comparer et quantifier les performances d’un matériau, une procédure d’essai de traction très spécifique est réalisée pour :

Des échantillons d'essai du matériau sont produits en forme d'haltère (ou « os de chien ») de géométrie connue, pour permettre de calculer avec précision les propriétés saillantes à partir de la force de traction appliquée et de l'allongement mesuré. Par exemple, les termes familiers, contrainte et déformation, sont utilisés pour calculer la propriété fondamentale d'élasticité des matériaux, le module d'Young.

Contrainte (σ) = Force (F) / Surface de la section transversale (A)

Déformation (ε) = Allongement (ΔL) / Longueur originale (L)

Module d'élasticité de Young (E) = σ / ε

D'autres propriétés relatives à la ductilité, à la ténacité, à la fragilité et à la résistance ultime à la traction peuvent également être calculées à partir de ces mesures.

Bien que les deux groupes d'éprouvettes (produits finis et matières premières) soient manipulés de différentes manières au cours de leur cycle de vie, il existe des pratiques universelles applicables pour effectuer un essai de traction précis sur l'un ou l'autre. En fait, l’équipement utilisé est souvent appelé machine de test universelle (UTM), capable d’effectuer une variété de types de tests que l’organisation peut avoir besoin d’effectuer. Les composants requis pour effectuer une procédure de test sont :

Des bancs d'essai simples à commande manuelle sont disponibles jusqu'à des systèmes de test hautement automatisés, permettant des tests pour des contrôles de production rapides, une nécessité législative ou une innovation dans le développement de produits. Des jauges portatives et portatives sont également utilisées lorsque les circonstances l’exigent. Quelle que soit la mise en œuvre, l’optimisation de la qualité des résultats est essentielle pour récolter les fruits de l’investissement. Au-delà du choix d'un bâti d'essai et d'une cellule de pesée adaptés pour gérer les charges attendues avec une précision acceptable, c'est la sélection des accessoires appropriés qui contribue grandement à garantir cet objectif.

Une simple jauge portative connectée à un cadre de test mesurant la résistance à la rupture d'un modèle de fermeture attachée en plastique d'un bouchon de bouteille. Un étau standard supérieur saisit le capuchon et un dispositif inférieur imprimé en 3D personnalisé assure un ajustement et un alignement exacts sur la préforme, pour optimiser la précision. | Source de l'image : Mecmesin, une société du groupe PPT

La qualité des résultats dépend fortement de la configuration correcte de l'appareil pour minimiser les erreurs. Dans un essai de traction, l'application de la charge le long de l'axe approprié et l'élimination du glissement ou des dommages de l'échantillon sont d'une importance primordiale. Les poignées utilisées pour maintenir l’éprouvette doivent garantir que ces conditions sont remplies.