ISO 179-1:2000

NORME ISO
INTERNATIONALE 179-1
Première édition
2000-12-15
Plastiques — Détermination de la
résistance au choc Charpy —
Partie 1:
Essai de choc non instrumenté
Plastic — Determination of Charpy impact strength —
Part 1: Non-instrumented impact test
Numéro de référence
ISO 179-1:2000(F)
©
ISO 2000

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ISO 179-1:2000(F)
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ISO 179-1:2000(F)
Sommaire Page
Avant-propos.iv
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .2
3Termesetdéfinitions.3
4 Principe.3
5 Appareillage .5
6 Éprouvette .7
7 Mode opératoire.11
8 Calcul et expression des résultats.12
9Fidélité .12
10 Rapport d'essai .13
Annexe A (informative) Méthodes supplémentaires pour contrôler par des essais l'influence des effets
de surface.15
Annexe B (informative) Données relatives à la fidélité.17
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de faire partie ducomité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments delaprésente partie de l’ISO 179 peuvent faire l’objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 179-1 a étéélaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité
SC 2, Propriétésmécaniques.
Elle annule et remplace l'ISO 179:1993, dont elle constitue une révision technique.
L'ISO 179 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Déterminationdela
résistance au choc Charpy:
� Partie 1: Essai de choc non instrumenté
� Partie 2: Essai de choc instrumenté
Les annexes A et B de la présente partie de l’ISO 179 sont données uniquement à titre d’information.
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NORME INTERNATIONALE ISO 179-1:2000(F)
Plastiques — Détermination de la résistance au choc Charpy —
Partie 1:
Essai de choc non instrumenté
1 Domaine d'application
1.1 La présente partie de l’ISO 179 spécifie une méthode de déterminationdelarésistance au choc Charpy des
plastiques dans des conditions définies. De nombreux types différents d'éprouvettes et de configurations d'essai
sont définis. Divers paramètres d'essai sont spécifiés selon le type de matière, letyped'éprouvette et le type
d'entaille.
1.2 La présente méthode est utiliséepour l'étude du comportement d'éprouvettes définies soumises à des
conditions de choc déterminées et pour l'estimation de la fragilité ou de la ténacité des éprouvettes dans les limites
inhérentes aux conditions d'essai. Elle peut également être utiliséepour déterminer des résultats comparatifs
propres à des types similaires de matériaux.
1)
1.3 Son domaine d’application est plus étendu que celui de l'ISO 180 et il convient mieux à l'essai des
matériaux qui présentent des défaillances de type cisaillement interlaminaire ou de ceux qui présentent des effets
de surface dus à des facteurs d'environnement.
1.4 La présente méthode est applicable à la gamme des matériaux suivants:
� matières thermoplastiques rigides pour moulage et extrusion, y compris les compositions chargées et
renforcées en plus des types non chargés, feuilles thermoplastiques rigides;
� matières thermodurcissables rigides pour moulage, y compris les compositions chargées et renforcées;
feuilles thermodurcissables rigides, y compris les stratifiés;
� composites thermoplastiques et thermodurcissables renforcés par des fibres comportant des renforts
unidirectionnels ou multidirectionnels tels que mat, tissus, tissus stratifils, fils de base coupés, combinaison de
renforcements et hybrides, stratifils et fibres broyées, feuilles réalisées à partir de matières préimprégnées
(prepregs), y compris les compositions chargées et renforcées;
� polymères de cristaux liquides thermotropes.
1.5 La présente méthode ne convient normalement pas à l'utilisation de matériaux alvéolaires rigides et de
structures sandwichs contenant des matériaux alvéolaires. De même, les éprouvettes entaillées ne sont
normalement pas utilisées pour les composites renforcés par de longues fibres ou pour des polymères de cristaux
liquides thermotropes.
1.6 La présente méthode est adaptée à l'utilisation d'éprouvettes qui sont moulées aux dimensions choisies,
usinées à partir de la partie centrale d’une éprouvette normalisée à usages multiples (voir ISO 3167) ou encore
usinées à partir de produits finis et semi-finis, tels que pièces moulées, stratifiées et feuilles extrudées ou coulées.
1) ISO 180 :2000, Plastiques — Déterminationdelarésistance au choc Izod.
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1.7 La présente méthode spécifie les dimensions recommandées pour l'éprouvette. Des essais réalisésavec
des éprouvettes de dimensions et d'entailles différentes ou avec des éprouvettes préparées dans des conditions
différentes peuvent donner des résultats qui ne sont pas comparables. D'autres facteurs, tels que la capacité
énergétique de l'appareillage, sa vitesse de percussion et le conditionnement des éprouvettes peuvent également
avoir une répercussion sur les résultats. En conséquence, lorsque des résultats comparatifs sont nécessaires, ces
facteurs doivent être soigneusement contrôlés et enregistrés.
1.8 Il convient de ne pas utiliser la présente méthode comme source de données pour les calculs relatifs à la
conception. Cependant, des informations sur le comportement type de la matière peuvent être obtenues en
effectuant l'essai à différentes températures, en faisant varier le rayon de l'entaille et/ou l'épaisseur, et en utilisant
des éprouvettes préparées dans des conditions différentes.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 179. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 179 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 291:1997, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai.
ISO 293:1986, Plastiques — Moulage par compression des éprouvettes en matières thermoplastiques.
ISO 294-1:1996, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 1:
Principes généraux, et moulage des éprouvettes à usages multiples et des barreaux.
ISO 294-3:1996, Plastiques — Moulage par injection des éprouvettes de matériaux thermoplastiques — Partie 3:
Plaques de petites dimensions.
ISO 295:1991, Plastiques – Moulage par compression des éprouvettes en matières thermodurcissables.
2)
ISO 1268:1974 , Matières plastiques – Préparation de plaques ou de panneaux en stratifiés verre textile-résine
basse-pression pour la réalisation d'éprouvettes.
ISO 2602:1980, Interprétation statistique de résultats d'essais — Estimation de la moyenne — Intervalle de
confiance.
ISO 2818:1994, Plastiques — Préparation des éprouvettes par usinage.
3)
ISO 3167:— , Plastiques —Éprouvettes à usages multiples.
ISO 10724-1:1998, Plastiques — Moulage par injection d’éprouvettes en compositions de poudre à mouler (PMC)
thermodurcissables — Partie 1: Principes généraux et moulage d’éprouvettes à usages multiples.
ISO 13802, Plastiques — Vérification des machines d'essai de choc pendulaire — Essais de choc Charpy, Izod et
choc-traction.
2) En cours de révision en tant que série de onze parties.
3) À publier (Révision de l’ISO 3167:1993)
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3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l’ISO 179, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
résistance au choc Charpy d'éprouvettes non entaillées
a
cU
énergie de choc absorbée par la rupture d'une éprouvette non entaillée, rapportée à la section droite initiale de
l'éprouvette
2
NOTE Elle est exprimée en kilojoules par mètre carré (kJ/m ).
3.2
résistance au choc Charpy d'éprouvettes entaillées
a
cN
énergie de choc absorbée par la rupture d'une éprouvette entaillée rapportée à la sectiondroiteinitialede
l'éprouvette au niveau de l'entaille, où N = A, B ou C en fonction du type de l’entaille (voir 6.3.1.1.2)
2
NOTE Elle est exprimée en kilojoules par mètre carré (kJ/m ).
3.3
choc en position debout
e
impact sur la surface longitudinale étroite h � l de l'éprouvette avec direction de la percussion parallèle à la
dimension h (voir Figure 1 gauche, et Figures 2 et 4)
3.4
choc en position à plat
f
impact sur la surface longitudinale large b � l de l'éprouvette avec direction de la percussion parallèle à la
dimension h (voir Figure 1 droite, et Figures 3 et 4)
3.5
choc normal
n
�plastiques renforcésde typestratifié� impact avec direction de la percussion perpendiculaire au plan de
renforcement (voir Figure 4)
3.6
choc parallèle
p
�plastiques renforcésde type stratifié� impact avec direction de la percussion parallèle au plan de renforcement
(voir Figure 4)
4Principe
L'éprouvette, soutenue au voisinage de ses extrémités comme une poutre horizontale, est heurtée par un
percuteur en seul choc (la ligne de choc étant située entre les supports), puis courbée à haute vitesse nominale
constante.
Dans le cas du choc en position debout avec des éprouvettes entaillées, la ligne de choc est directement opposée
à l'entaille simple (voir Figure 1, gauche, et Figure 2).
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ISO 179-1:2000(F)
Légende
1 Direction de percussion
2 Axe du pendule
3 Éprouvette
4 Entaille
5 Support
Figure 1 — Percuteur et ensemble de supports pour les éprouvettes de type 1 au moment du choc
Légende
1 Direction de percussion
Figure 2 — Choc Charpy en position debout (e) avec éprouvette à simple entaille
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ISO 179-1:2000(F)
Légende
1 Direction de percussion
Figure 3 — Choc Charpy à plat (f)
5 Appareillage
5.1 Machine d'essai
Les dispositions relatives aux principes, aux caractéristiques et à la vérification des machines d’essai appropriées
sont détaillées dans l’ISO 13802.
5.2 Micromètres et comparateurs
Des micromètres et comparateurs permettant de mesurer les principales dimensions des éprouvettes avec une
exactitude de 0,02 mm sont nécessaires. Pour mesurer la dimension b d'une éprouvette entaillée, le micromètre
N
doit être équipé d'une enclume ayant une largeur de 2 mm à 3 mm et un profil convenable pour épouser la forme
de l'entaille.
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ISO 179-1:2000(F)
Légende
1 Direction de percussion
La position debout (e) et à plat (f) indique la direction de percussion par rapport à l'épaisseur h et à la largeur de l'éprouvette b.
Normal (n) et parallèle (p) indiquent la direction de percussion par rapport au plan du stratifié.
Les essais de choc Charpy «fn» et «ep» sont utilisés pour les stratifiés, l'essai de choc Charpy «e» est utilisé pour tous les
autres matériaux. L'essai de choc Charpy «f» est utilisé pour les essais de matériaux portant sur les effets de surface.
Figure 4 — Schéma de désignations décrivant la direction de percussion
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6 Éprouvette
6.1 Préparation
6.1.1 Compositions pour moulage ou extrusion
Les éprouvettes doivent être préparées conformément à la spécification relative au matériau concerné.En
l'absence de spécification, ou sauf indication contraire, les éprouvettes doivent être, soit directement moulées par
compression ou injection à partir de la matière conformément à l’ISO 293, l’ISO 294-1, l’ISO 294-3, l’ISO 295 ou
l’ISO 10724-1, selon le cas, soit usinées conformément à l'ISO 2818 à partir d’une feuille ayant été moulée par
compression ou injection, provenant de la composition. Les éprouvettes de type 1 peuvent être prélevées dans les
éprouvettes à usages multiples conformes au type A de l'ISO 3167.
6.1.2 Feuilles
Les éprouvettes doivent être usinées à partir de feuilles conformément à l'ISO 2818.
6.1.3 Matériaux renforcés par de longues fibres
Une plaque doit être préparée conformément à l'ISO 1268 ou à toute autre méthode de préparation spécifiéeou
agréée. Les éprouvettes doivent être usinées conformément à l'ISO 2818.
6.1.4 Contrôle
Les éprouvettes doivent être exemptes de torsion et avoir des surfaces parallèles mutuellement perpendiculaires.
Les surfaces et les bords doivent être exempts de rayures, creux, retassures et bavures.
La conformité des éprouvettes avec ces exigences doit être vérifiée par observation visuelle de la rectitude des
bords, de la perpendicularité, delaplanéité des faces et par mesurage au moyen de comparateurs
micrométriques.
Les éprouvettes présentant un écart observable ou mesurable par rapport à une ou plusieurs de ces exigences,
doivent être éliminées ou usinées aux dimensions et à la forme correctes avant l'essai.
6.1.5 Préparation de l’entaille
6.1.5.1 Les entailles usinées doivent être préparées conformément à l'ISO 2818. Le profil de la dent de l’outil
de coupe doit permettre de produire dans l'éprouvette une entaille ayant le contour et la profondeur représentés à
la Figure 5, perpendiculairement à ses axes principaux.
6.1.5.2 Des éprouvettes à entailles moulées peuvent être utilisées si cela est spécifié pour la matière soumise
à l’essai
NOTE Les éprouvettes à entailles moulées ne donnent pas des résultats comparables à ceux obtenus avec les
éprouvettes à entailles usinées.
6.2 Anisotropie
Certains types de matériaux sous forme de feuille ou de plaque peuvent présenter des propriétésdifférentes au
choc, selon la direction dans le plan de la feuille ou de la plaque. Dans ces cas, il est d'usage de découper des
groupes d'éprouvettes telles que leurs axes principaux soient respectivement parallèle et perpendiculaire à la
direction d’une quelconque caractéristique de la feuille ou de la plaque, cette caractéristique étant visible ou
déduite à partir de la méthode de fabrication.
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ISO 179-1:2000(F)
Rayon de fond d'entaille Rayon de fond d'entaille Rayon de fond d'entaille
r =0,25mm� 0,05 mm r =0,10mm � 0,02 mm
r =1,00mm� 0,05 mm
N N
N
a) Type A c) Type C
b) Type B
Figure 5 — Types d'entailles
6.3 Formes et dimensions
6.3.1 Matériauxneprésentant pas de défaillance de type cisaillement interlaminaire
6.3.1.1 Compositions pour moulage et extrusion
6.3.1.1.1 L'éprouvette de type 1 comportant l’un des trois différents types d’entailles doit être utiliséecomme
spécifié dans les Tableaux 1 et 2 et conformément à la représentation donnée sur les Figures 2 et 5. L'entaille doit
être situéeaucentredel'éprouvette. Les éprouvettes de type 1 (voir Tableau 1) peuvent être prélevées dans la
partie centrale de l'éprouvette à usages multiples de type A conforme à l'ISO 3167.
Tableau 1 — Types d'éprouvettes, dimensions et distance entre appuis (voir Figure 1)
Dimensions en millimètres
a a a
Distance entre
Longueur Largeur Épaisseur
appuis
Type d'éprouvette
h
l b L
�0,5
1 62
80
...