ISO 4662:2017

NORME ISO
INTERNATIONALE 4662
Quatrième édition
2017-06
Caoutchouc vulcanisé ou
thermoplastique — Détermination de
la résilience de rebondissement
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of rebound
resilience
Numéro de référence
©
ISO 2017
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Méthode du pendule . 2
5.1 Appareillage. 2
5.1.1 Généralités . 2
5.1.2 Dispositif oscillant . 3
5.1.3 Système permettant de suivre le mouvement du marteau . 3
5.1.4 Porte-éprouvette . 4
5.1.5 Contrôle de température. 4
5.1.6 Ajustage du dispositif oscillant. 5
5.2 Éprouvettes . 7
5.2.1 Préparation . 7
5.2.2 Dimensions . 7
5.2.3 Mesurage dimensionnel . 7
5.2.4 Nombre d’éprouvettes . 7
5.2.5 Intervalle de temps entre le formage et l’essai . 7
5.2.6 Conditionnement . 8
5.3 Température d’essai . 8
5.4 Mode opératoire . 8
5.4.1 Conditionnement thermique et montage de l’éprouvette . . 8
5.4.2 Conditionnement mécanique de l’éprouvette . 8
5.4.3 Mesurage de la résilience de rebondissement . 8
5.4.4 Calcul et expression des résultats . 9
5.5 Fidélité . 9
5.6 Rapport d’essai . 9
6 Méthode du tripsomètre .10
6.1 Appareillage.10
6.1.1 Généralités .10
6.1.2 Pendule . . .11
6.1.3 Système permettant de suivre le mouvement du disque .11
6.1.4 Porte-éprouvette .12
6.1.5 Contrôle de température.14
6.1.6 Ajustage du dispositif oscillant.15
6.2 Éprouvettes .17
6.2.1 Préparation .17
6.2.2 Dimensions .17
6.2.3 Mesurage des dimensions .17
6.2.4 Nombre d’éprouvettes .17
6.2.5 Intervalle de temps entre le formage et l’essai .17
6.2.6 Conditionnement .17
6.3 Température d’essai .18
6.4 Mode opératoire .18
6.4.1 Conditionnement thermique et montage de l’éprouvette . .18
6.4.2 Conditionnement mécanique de l’éprouvette .18
6.4.3 Mesurage .18
6.4.4 Calcul et expression des résultats .18
6.5 Fidélité .19
6.6 Rapport d’essai .19
Annexe A (informative) Utilisation d’éprouvettes non normalisées .21
Annexe B (informative) Conceptions de montage d’essai.24
Annexe C (informative) Système de montage du disque du tripsomètre .25
Annexe D (informative) Fidélité .27
Annexe E (informative) Méthode de calcul pour la vitesse d’impact du tripsomètre .31
Bibliographie .34
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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 confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité 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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation Mondiale du Commerce (OMC) concernant les Obstacles
Techniques au Commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base
d’élastomères, sous-comité SC 2, Essais et analyses.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 4662:2009), qui a fait l’objet
d’une révision technique afin d’ajouter le calcul de la vitesse d’impact pour la méthode du tripsomètre
(Annexe E). Elle incorpore également le Rectificatif technique ISO 4662:2009/Cor.1:2010.
Introduction
Lorsqu’un caoutchouc est déformé, un apport d’énergie est mis en jeu dont une partie est restituée
lorsque le caoutchouc reprend sa forme initiale. Cette partie de l’énergie qui n’est pas rendue sous forme
d’énergie mécanique est dissipée sous forme de chaleur dans le caoutchouc.
Le rapport de l’énergie rendue à l’énergie appliquée est appelé la résilience. Lorsque la déformation est
une indentation due à un impact unique, ce rapport est appelé la résilience de rebondissement.
La valeur de la résilience de rebondissement pour un matériau donné n’est pas une quantité fixe, mais
varie avec la température, la distribution de la déformation (déterminée par le type et les dimensions
du pénétrateur et de l’éprouvette), la vitesse de déformation (déterminée par la vitesse du pénétrateur),
l’énergie de déformation (déterminée par la masse et la vitesse du pénétrateur) et l’historique de
déformation. L’historique de déformation est particulièrement important dans le cas de polymères
renforcés pour lesquels l’effet de diminution de la contrainte nécessite un conditionnement mécanique.
Cette variation de la résilience avec les conditions est une propriété inhérente aux polymères dont
l’évaluation complète n’est par conséquent possible que si les essais sont effectués sur une vaste gamme
de conditions. Les facteurs décrits peuvent avoir une influence quantitative différente sur la résilience.
Alors que la température peut sévèrement affecter la résilience à proximité des zones de transition du
matériau soumis à essai, les facteurs liés au temps et à l’amplitude de l’indentation n’ont que des effets
modérés et s’accommodent de marges de tolérance relativement larges.
Idéalement, il convient que la résilience de rebondissement soit mesurée sur une éprouvette dont la
face arrière est adhérisée sur un support rigide afin d’éviter les pertes par frottement provoquées par
le glissement au cours du choc. Du fait que l’utilisation d’éprouvettes adhérisées se révèle impossible
dans de nombreuses applications, on utilise des éprouvettes non adhérisées. Les pertes par frottement
sont évitées grâce à un système de fixation des éprouvettes.
Afin de se rapprocher de ces conditions idéales dans un montage d’essai pratique, des limites sont mises
sur la dureté (voir l’ISO 48) du caoutchouc qui peut être soumis à essai: pour les matériaux les plus durs,
afin d’éviter des exigences de rigidité inhabituelles pour l’appareillage; pour les matériaux les moins
durs, afin d’éviter des difficultés de serrage.
Le choix d’un ensemble défini de conditions mécaniques et d’un montage d’essai approprié permet
d’obtenir une valeur de résilience de rebondissement normalisée à n’importe quelle température, avec
un degré de reproductibilité satisfaisant.
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NORME INTERNATIONALE ISO 4662:2017(F)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique —
Détermination de la résilience de rebondissement
AVERTISSEMENT 1 — Il convient que l’utilisateur du présent document connaisse bien les
pratiques courantes de laboratoire. Le présent document n’a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur
d’établir des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité, et de s’assurer de la
conformité à la réglementation nationale en vigueur.
AVERTISSEMENT 2 — Certains modes opératoires spécifiés dans le présent document peuvent
impliquer l’utilisation ou la génération de substances, ou la génération de déchets susceptibles
de constituer un danger environnemental localisé. Il convient de se référer à la documentation
appropriée relative à la manipulation et à l’élimination de ces substances en toute sécurité après
utilisation.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie deux méthodes de détermination de la résilience de rebondissement des
caoutchoucs de dureté comprise entre 30 DIDC et 85 DIDC. Il s’agit de la méthode du pendule et de la
méthode du tripsomètre.
Avec la méthode du pendule, une masse d’extrémité sphérique heurte une éprouvette plate,
fermement maintenue mais libre de se déformer. L’énergie cinétique de la masse d’impact est mesurée
immédiatement avant et après le choc.
Avec la méthode du tripsomètre, une éprouvette plate est heurtée par une demi-sphère montée
en périphérie d’un disque porté par un axe entraîné en rotation par une masse excentrée. L’énergie
cinétique de la masse d’impact est mesurée immédiatement avant et après le choc.
2 Références normatives
Les documents suivants sont référencés dans le texte de sorte qu’une partie ou la totalité de leur
contenu constitue les exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes
pour les méthodes d’essais physiques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC maintiennent des bases de données terminologiques pour utilisation dans le domaine de la
normalisation aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à http:// www .iso .org/ obp
3.1
résilience de rebondissement
rapport de l’énergie restituée à l’énergie appliquée par une masse en mouvement heurtant une
éprouvette
Note 1 à l’article: Elle est généralement exprimée sous forme de pourcentage.
4 Principe
Une éprouvette aux surfaces parallèles et planes est heurtée sur l’une de ses faces par un corps
oscillant de façon linéaire ou circulaire, corps dont la surface d’impact est sphérique. La résilience de
rebondissement est déterminée par mesurage de l’énergie de la masse d’impact immédiatement avant
et après le choc.
NOTE Par convention, le mesurage des énergies apportée et restituée de la masse mobile est effectuée
par l’observation de l’énergie potentielle de la masse au repos, avant d’être mise en mouvement pour heurter
l’éprouvette, et lorsqu’elle atteint une vitesse nulle après le rebond. Les descriptions détaillées du montage d’essai
décrit dans le présent document suivent cette convention. Néanmoins, il est tout aussi acceptable de mesurer les
énergies apportée et restituée de la masse mobile en observant sa vitesse immédiatement avant et après le choc
et en calculant les énergies cinétiques.
5 Méthode du pendule
5.1 Appareillage
5.1.1 Généralités
La résilience de rebondissement doit être mesurée au moyen d’un montage d’essai constitué d’un
système mécanique oscillant à un degré de liberté de type pendule et d’un support d’éprouvette massif
et robuste.
Ces deux éléments doivent être convenablement rendus solidaires pour les mesurages de résilience
de rebondissement, et peuvent être éventuellement séparés à des fins d’ajustage ou de vérification du
dispositif oscillant.
Des moyens pour le mesurage du rebond du pendule doivent être prévus, soit sur une échelle étalonnée,
soit sous forme d’un signal électrique.
Différentes conceptions pratiques de l’appareillage se conformant aux présentes spécifications existent
(voir l’Annexe B et l’Annexe C).
NOTE 1 Les différents types d’appareillage conçus pour fonctionner dans les plages spécifiées pour les
différents paramètres (voir ci-dessous) et correctement étalonnés donnent sensiblement les mêmes valeurs de
résilience de rebondissement.
Les caractéristiques du montage d’essai et de l’éprouvette heurtée doivent être comprises dans les
plages spécifiées suivantes:
— diamètre du percuteur (D): 12,45 mm à 15,05 mm;
— épaisseur de l’éprouvette (d): (12,5 ± 0,5) mm;
— masse d’impact (m): 0,25 kg à 0,35 kg;
— vitesse d’impact (v): 1,4 m/s à 2,0 m/s;
2 2 3 3
— indice volumique d’énergie de déformation (mv /Dd ): 324 kJ/m à 463 kJ/m .
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NOTE 2 Les conditions et l’appareillage spécifiés dans le présent document impliquent le choix d’un percuteur
sphérique et d’une éprouvette plate et sont supposés dépendre essentiellement des paramètres fondamentaux
D, d, m et v répertoriés ci-dessus. De plus, le rapport de l’énergie d’impact à un volume équivalent, ou «indice
2 2
volumique d’énergie de déformation» (mv /Dd ), lequel est, en simplifiant, lié à la déformation au choc, doit être
maintenu dans l’étroite fourchette spécifiée.
NOTE 3 Les plages sont telles qu’elles incluent les exigences de la méthode du pendule de Lüpke (12,5 mm;
12,5 mm; 0,35 kg; 1,4 m/s; 351 kJ/m ) et celles de la méthode du pendule de Schob modifié (15,0 mm; 12,5 mm;
0,25 kg; 2 m/s; 427 kJ/m ).
De plus, il a été tenu compte
a) d’une petite tolérance (±0,05 mm) pour intégrer les imperfections mécaniques des sphères de
12,5 mm et 15 mm de diamètre nominal;
+112
3 2 2
b) d’une tolérance supplémentaire ( kJ/m ) sur mv /Dd pour intégrer l’effet de variation de
−27
l’épaisseur de l’éprouvette (±0,5 mm).
5.1.2 Dispositif oscillant
Le dispositif oscillant doit consister en un corps rigide ou marteau, terminé par une surface d’indentation
sphérique, supporté de façon à osciller de manière linéaire ou circulaire sous l’action d’une force de
rappel, laquelle peut provenir de la pesanteur, de la réaction élastique de ressorts ou d’un fil de torsion.
La vitesse de la surface d’indentation sphérique au point d’impact doit être dirigée horizontalement et
perpendiculairement à la surface de l’éprouvette.
5.1.3 Système permettant de suivre le mouvement du marteau
Le mouvement du marteau doit être suivi soit au moyen d’un système comprenant un index et une
échelle fixe, soit au moyen d’un système mesurant la position ou la vitesse du marteau afin de fournir
un signal électrique.
Pour les pendules dont la force de rappel est due à la pesanteur, la résilience de rebondissement, R, est
donnée par la Formule (1):
h
R= (1)
H
où
h est la hauteur de rebondissement;
H est la hauteur de chute.
Il est généralement pratique avec une échelle de mesurer soit la distance horizontale de rebond, soit
l’angle de rebond, dans le cas des pendules à bras rigide. Pour les pendules dont la force de rappel est
produite par un fil de torsion ou la réaction élastique de ressorts, la résilience de rebondissement est
donnée par la Formule (2):
α
R
R= (2)
α
I
où
α est l’angle de rebondissement;
R
α est l’angle de choc.
I
Pour cette forme de montage d’essai, il est pratique que l’échelle permette de mesurer l’angle de
rebondissement.
L’échelle peut être graduée uniformément ou directement étalonnée en unités de résilience. Pour les
échelles à graduation uniforme, les équations de conversion et les diagrammes ou tableaux permettant
la détermination de la résilience sont aussi nécessaires.
5.1.4 Porte-éprouvette
Le disque éprouvette doit être solidement fixé au cours du conditionnement mécanique et du mesurage
du rebondissement.
La surface contre laquelle est appliqué le dos de l’éprouvette doit être métallique, plane et lisse, verticale
et perpendiculaire à la direction de la vitesse d’impact.
Cette face plate fait partie d’une enclume, laquelle, si elle est libre, doit avoir une masse supérieure à
200 fois celle de la masse d’impact, ou doit être solidement fixée à un système très rigide tel qu’une
structure maçonnée.
Tout type de dispositif de fixation peut être utilisé pourvu qu’il permette d’obtenir des valeurs de
résilience de rebondissement ne s’éloignant pas de plus de 0,02 (résilience de rebondissement absolue)
de celles obtenues avec des éprouvettes adhérant à une plaque arrière rigide. Ce résultat doit être
vérifié au moyen d’un mélange à forte résilience de rebondissement (environ 0,90) et d’un mélange de
dureté élevée (environ 85 DIDC).
Aucun maintien latéral ne doit être appliqué à l’éprouvette. Un dégagement d’au moins 2 mm doit être
laissé autour de celle-ci afin de lui permettre de se déformer librement sous le choc.
On peut citer, en exemple de systèmes de fixation adaptés, les dispositifs de maintien par aspiration
(par le vide), les dispositifs de fixation mécanique et des combinaisons des deux. Dans tous les cas,
le dispositif de fixation ne doit pas entraîner de déformation excessive de la surface à heurter, ni
permettre de déplacement ou de glissement. Un dispositif de bridage mécanique recommandé consiste
en un anneau métallique (voir Figure 1) avec un diamètre intérieur de 20 mm et un diamètre extérieur
de 35 mm, capable d’exercer sur la face avant de l’éprouvette une force de (200 ± 20) N, obtenue par
exemple à l’aide de ressorts. Dans ce cas, la sphère d’indentation doit entrer, en position de repos, au
centre de l’anneau de maintien. Une autre méthode de maintien recommandée est l’aspiration au dos de
l’éprouvette. Cela peut être appliqué au travers d’une gorge circulaire de 25 mm de diamètre et de 2 mm
de largeur, reliée à une pompe maintenant une pression absolue ne dépassant pas 10 kPa. Dans ce cas, la
force exercée par l’anneau de retenue peut être réduite à (150 ± 15) N.
5.1.5 Contrôle de température
Si des mesurages sont à effectuer à une série de températures différentes de la température normale de
laboratoire, le pendule peut être placé et fonctionner dans une étuve appropriée ou une chambre froide
conforme à l’ISO 23529. Dans ce cas, le bon fonctionnement du montage d’essai doit être vérifié (voir
5.1.6) sur la plage des températures considérées.
Il est aussi possible de prévoir un chauffage ou un refroidissement du porte-éprouvette au moyen de
fluides circulants (voir Figure 2). Un rideau de gaz chauffé ou refroidi sur l’orifice central du porte-
éprouvette est recommandé afin d’assurer que l’éprouvette baigne complètement dans un milieu
thermorégulé.
Des thermocouples ou d’autres instruments doivent être prévus pour mesurer la température du
support à un emplacement aussi proche que possible de l’éprouvette.
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Dimensions en millimètres
Légende
1 force de maintien: (150 ± 15) N avec aspiration ou (200 ± 20) N sans aspiration
Figure 1 — Dispositif de fixation mécanique (facultatif)
Légende
1 entrée/sortie du fluide
2 isolation
3 doigt de gant pour sonde de température
4 éprouvette
5 leviers à ressort
Figure 2 — Exemple de porte-éprouvette thermorégulé
5.1.6 Ajustage du dispositif oscillant
L’ensemble du montage d’essai doit être actionné de façon répétée et heurter des éprouvettes de
caoutchouc de duretés extrêmes (30 DIDC et 85 DIDC). Son mouvement doit se faire en douceur et
aucune forme d’oscillation parasite, telle qu’un battement ou une vibration, ne doit être occasionnée par
le choc en raison d’un manque de rigidité du bâti ou d’un système de guidage défectueux.
Aux fins de réglage initial ou de contrôle périodique, le porte-éprouvette doit être retiré du dispositif
oscillant et le mode opératoire suivant doit être exécuté (le mesurage du décrément logarithmique
du pendule de Lüpke n’est pas indispensable car il est évident que son décrément logarithmique est
inférieur à 0,01).
Peser le marteau mobile et mesurer ses dimensions et ses distances par rapport aux axes de guidage ou
aux suspensions afin d’effectuer les calculs de paramètre d’inertie. À partir de ceux-ci, vérifier que la
masse d’impact équivalente est conforme aux spécifications en 5.1.1 et que sa ligne de choc ne cause pas
de réaction significative sur les axes ou les suspensions.
S’assurer que le diamètre de la sphère d’indentation est conforme aux spécifications en 5.1.1 et que,
dans tous les cas, la surface sphérique du percuteur est supérieure à la surface indentée du caoutchouc
durant le choc. Il est préférable que la surface d’impact soit une demi-sphère complète.
Laisser l’ensemble du dispositif oscillant libre de revenir à sa position de repos. En cas d’utilisation
d’un index et d’une échelle fixe (voir 5.1.3), vérifier qu’il se trouve au zéro de l’échelle et qu’il s’agit de la
position à laquelle le choc se produit. À ce point, la sphère d’indentation doit se déplacer horizontalement.
Le mode opératoire suivant doit être effectué pour corriger les pertes par frottement lorsque cela
est nécessaire. Ce n’est pas le cas lorsqu’une méthode d’observation des vitesses de choc et de
rebondissement est utilisée ou lorsque le décrément logarithmique se révèle inférieur à 0,01.
Pour corriger les pertes par frottement, déterminer les décréments logarithmiques et les corrections
d’amortissement correspondantes comme suit. Mettre le dispositif oscillant en mouvement.
Chronométrer ses périodes d’oscillation et mesurer les amplitudes des oscillations successives (sur un
même côté). Calculer le décrément logarithmique, Λ, à l’aide de la Formule (3):
l
x
Λ= log
e
n l
xn+
1 R
x
= log (3)
e
2n R
xn+
où
n est le nombre d’oscillations complètes considérées;
l et l sont les amplitudes lues sur une échelle uniforme;
x x+n
R et R sont les amplitudes lues sur une échelle quadratique.
x x+n
Dans le cas présent, le fait que l’échelle ait ou n’ait pas déjà été corrigée pour des petites non-linéarités
est sans conséquence.
Si le fonctionnement de l’instrument implique des conditions d’amortissement différentes au cours
des déplacements aller et retour, dues par exemple à un cliquet bloquant l’index, les mesurages décrits
doivent alors être effectués dans les deux conditions et leur moyenne doit être établie.
Calculer la période complète, T, et le décrément logarithmique, Λ, comme les moyennes de cinq
oscillations pour différentes amplitudes, de la manière suivante:
— échelle complète T Λ
1 1
— demi-échelle T Λ
2 2
— quart d’échelle T Λ
4 4
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Aucune des valeurs Λ , Λ et Λ ne doit s’écarter de sa moyenne de plus de 0,01 et aucune des valeurs
1 2 4
ne doit être supérieure à 0,03. Alors qu’une valeur inférieure à 0,01 peut être négligée, pour les valeurs
entre 0,01 et 0,03, une correction doit être apportée aux résultats de rebondissement, de préférence en
déplaçant le point de départ de la masse mobile au-delà du point de résilience unitaire d’une quantité
correspondante.
Calculer la correction d’amortissement, ΔH, en millimètres, de la hauteur de chute à l’aide de la
Formule (4):
 11
ΔHH=−1 × (4)
 
2Λ
i 4
e
 
où
H est la hauteur de chute (mm);
Λ est le décrément logarithmique approprié mesuré pour la hauteur de chute.
i
Une évaluation plus précise de la correction n’est généralement pas nécessaire, mais peut être effectuée
si une analyse détaillée des pertes d’énergie est disponible.
5.2 Éprouvettes
5.2.1 Préparation
Les éprouvettes doivent avoir des surfaces planes, lisses et parallèles. Elles doivent être préparées soit
par moulage soit par découpe et polissage. Si les éprouvettes sont préparées par découpe et polissage,
cela doit être réalisé conformément à l’ISO 23529. Elles ne doivent pas comporter de renfort textile ou
autre support de renfort.
5.2.2 Dimensions
L’éprouvette normalisée est un disque de (12,5 ± 0,5) mm d’épaisseur et de (29 ± 0,5) mm de diamètre.
D’autres éprouvettes de dimensions non normalisées peuvent être utilisées pour des mesures
comparatives, moyennant certaines dispositions particulières (voir Annexe A).
5.2.3 Mesurage dimensionnel
Vérifier que les éprouvettes répondent aux exigences en 5.2.2 au moyen de la méthode de mesure
appropriée décrite dans l’ISO 23529.
5.2.4 Nombre d’éprouvettes
Pour chaque matériau, deux éprouvettes doivent être soumises à essai.
5.2.5 Intervalle de temps entre le formage et l’essai
Autant que possible, les échantillons et les éprouvettes doivent être protégés de la lumière et de la
chaleur dans l’intervalle entre le formage (vulcanisation ou moulage) et l’essai.
En conditions normales, la durée minimale entre le formage et l’essai doit être de 16 h. En cas d’arbitrage,
le délai minimal doit être de 72 h.
Pour les essais ne portant pas sur des produits, le délai maximal entre le formage et l’essai ne doit pas
dépasser quatre semaines, et pour les évaluations destinées à être comparables, les essais doivent,
autant que possible, être effectués après la même durée.
Pour les essais sur produit, chaque fois que possible, le laps de temps entre le formage et l’essai ne doit
pas excéder trois mois. Dans les autres cas, les essais doivent être menés dans les deux mois suivant la
date de réception du produit par l’acheteur (voir l’ISO 23529).
Si la préparation de l’éprouvette implique un polissage, l’intervalle entre le polissage et l’essai doit être
supérieur à 3 h et inférieur à 72 h.
5.2.6 Conditionnement
Les éprouvettes préparées doivent être conditionnées immédiatement avant essai pour une période
d’au moins 3 h à l’une des températures normales de laboratoire spécifiées dans l’ISO 23529. La même
température doit être utilisée tout au long d’un essai ou d’une série d’essais destinés à être comparés.
5.3 Température d’essai
La température ou la plage de températures d’essai doit être choisie selon le matériau soumis à essai et
les informations requises. La température doit être choisie de préférence dans la liste des températures
données dans l’ISO 23529. La tolérance sur la température ne doit pas être supérieure à ±1 °C.
Lorsqu’aucune température n’est spécifiée, une température normale de laboratoire doit être choisie.
Lorsque la résilience varie rapidement avec la température, l’utilisation de températures plus
nombreuses à intervalles plus réduits est recommandée.
5.4 Mode opératoire
5.4.1 Conditionnement thermique et montage de l’éprouvette
Si la surface de choc se révèle collante, cet effet doit être évité par une légère application de poudre, par
exemple du talc.
Si la température d’essai diffère de la température normale de laboratoire choisie (voir 5.3), porter
d’abord l’ensemble du dispositif d’essai ou le porte-éprouvette spécial chauffé ou refroidi (voir 5.1.5) à
la température d’essai.
Monter l’éprouvette dans son support et laisser assez de temps à celle-ci pour atteindre une température
uniforme dans les tolérances spécifiées (voir l’ISO 23529). Autrement, les éprouvettes peuvent aussi
être chauffées ou refroidies séparément du porte-éprouvette dans une étuve ou une chambre froide,
conformément à l’ISO 23529, puis rapidement insérées dans leur support chauffé ou refroidi. Dans ce
cas, la période dans le porte-éprouvette avant essai doit être, de préférence, réduite à 3 min.
Pour les essais à basses températures, des dispositions doivent être prises afin d’éviter la formation de
givre sur l’éprouvette.
5.4.2 Conditionnement mécanique de l’éprouvette
Après application du conditionnement thermique spécifié et montage de l’éprouvette dans le
support, effectuer un conditionnement mécanique en soumettant l’éprouvette à un nombre de chocs
successifs compris entre trois minimum et sept maximum, de manière à atteindre une amplitude de
rebondissement quasiment constante.
5.4.3 Mesurage de la résilience de rebondissement
Immédiatement après les chocs de conditionnement mécanique, appliquer trois chocs supplémentaires
à l’éprouvette et noter les trois lectures de rebondissement.
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5.4.4 Calcul et expression des résultats
Lorsque aucune correction n’est nécessaire, calculer la résilience de rebondissement au moyen de la
formule appropriée en 5.1.3.
Lorsqu’une correction de la hauteur de chute et de la hauteur de rebondissement est nécessaire, la
résilience de rebondissement est calculée à l’aide de la Formule (5):
hh+Δ
R = ×100 (5)
L
HH−Δ
où
R est la résilience de rebondissement (%);
L
h est la hauteur de rebondissement (mm);
H est la hauteur de chute (mm);
Δh est la correction d’amortissement de la hauteur de rebondissement (mm);
ΔH est la correction d’amortissement de la hauteur de chute (mm).
Prendre la médiane des valeurs de résilience calculées pour chacun des trois impacts sur l’éprouvette
comme la résilience de rebondissement de l’éprouvette.
Calculer la moyenne des valeurs médianes pour les deux éprouvettes.
5.5 Fidélité
Des données relatives à la fidélité de cette méthode sont données à l’Annexe D.
5.6 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit comprendre les indications suivantes:
a) détails relatifs à l’échantillon:
1) une description complète de l’échantillon et de son origine,
2) la méthode de préparation des éprouvettes à partir de l’échantillon, par exemple moulée ou
découpée;
b) méthode d’essai:
1) une référence complète de la méthode d’essai utilisée, c’est-à-dire la référence du présent
document et «méthode du pendule»,
2) le type d’appareillage utilisé ainsi que le diamètre, la masse et la vitesse du percuteur,
3) si l’éprouvette normale n’a pas été utilisée, les détails relatifs à l’éprouvette,
4) la méthode de fixation de l’éprouvette;
c) détails relatifs à l’essai:
1) la durée et la température de conditionnement des éprouvettes avant l’essai,
2) la température d’essai, et l’humidité relative si nécessaire,
3) les détails de tout mode opératoire non spécifié dans le présent document;
d) résultats d’essai:
1) le nombre d’éprouvettes utilisées,
2) les résultats des essais individuels,
3) le résultat moyen;
e) la date de l’essai.
6 Méthode du tripsomètre
6.1 Appareillage
6.1.1 Généralités
L’appareillage doit se composer d’un pendule rotatif constitué par un disque monté sur un axe avec une
masse excentrée et un percuteur fixé à sa périphérie, d’un porte-éprouvette lourd et bien assuré et d’un
moyen permettant de mesurer la hauteur de chute et de rebondissement de la masse excentrée (voir
Figure 3). Le pendule et le porte-éprouvette doivent pouvoir être démontés à des fins d’ajustage ou de
vérification du dispositif oscillant. Le montage d’essai et l’éprouvette doivent répondre aux exigences
suivantes:
— diamètre du percuteur (D): (4,00 ± 0,04) mm;
— éprouvette de type 1, épaisseur (d ): (7,0 ± 0,1) mm;
— éprouvette de type 2, épaisseur (d ): (4,0 ± 0,1) mm;
— masse d’impact (m): (60,0 ± 0,2) g;
— vitesse d’impact (v): (0,125 ± 0,006) m/s;
2 2 3
— indice volumique d’énergie de déformation pour une éprouvette de type 1 (mv /Dd ): 3,3 kJ/m à
7,2 kJ/m ;
2 2 3
— indice volumique d’énergie de déformation pour une éprouvette de type 2 (mv /Dd ): 12,6 kJ/m à
16,9 kJ/m .
NOTE Un exemple de mode opératoire de calcul de la valeur de la vitesse d’impact est donné dans l’Annexe E.
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Légende
1 mécanisme de libération
2 percuteur
3 porte-éprouvette
Figure 3 — Exemple de tripsomètre
6.1.2 Pendule
Le pendule doit être composé d’un disque d’acier, de diamètre (420 ± 2,5) mm avec une masse de
(16,5 ± 0,05) kg. Le disque doit porter sur sa périphérie un support retenant une bille en acier ou un
percuteur hémisphérique de (4 ± 0,04) mm de diamètre, dont le centre est à (260 ± 0,5) mm du centre
du disque. Ensemble, la bille et le support doivent ajouter une masse non équilibrée de (60 ± 0,2) g. La
masse non équilibrée doit être dans une position telle que la durée d’une oscillation complète (amplitude
d’environ 45°) du disque plus la masse non équilibrée soit (10 ± 0,5) s.
Le disque doit être monté sur des paliers destinés à ne produire qu’un frottement minimal dans le
système. Il doit être pourvu d’un mécanisme de maintien du disque à un angle de 45° avant sa libération.
Le mécanisme de libération ne doit apporter aucune impulsion au disque (voir Figure 3).
NOTE 1 Les détails relatifs à la détermination et à la valeur maximale permise du décrément logarithmique du
dispositif d’oscillation sont donnés en 6.1.6.
NOTE 2 Une conception utilisant des paliers à air pour minimiser les frottements est décrite à l’Annexe C.
6.1.3 Système permettant de suivre le mouvement du disque
Le mouvement du disque doit être suivi soit au moyen d’un système comprenant un index ou un
vernier fixé fermement au disque, voyageant le long d’une échelle portée sur le cadre de la machine,
afin de mesurer le déplacement angulaire du disque, soit au moyen d’un système déterminant la vitesse
angulaire du disque immédiatement avant et après le choc. Si une échelle est utilisée, elle doit être
graduée en degrés d’angle ou directement en pourcentage de résilience de rebondissement. L’espacement
des graduations doit permettre de déterminer le pourcentage de résilience de rebondissement avec une
précision de ±1.
Pour les pendules dont la force de rappel est due à la pesanteur, la résilience de rebondissement, R, est
donnée par la Formule (6):
1−cosθ
R= (6)
1−cosφ
où
θ est l’angle de rebondissement;
ϕ est l’angle de chute (45°).
6.1.4 Porte-éprouvette
Le porte-éprouvette doit fermement maintenir l’éprouvette contre une enclume rigide. L’éprouvette
doit être tenue de sorte que, le pendule étant en position d’équilibre, le percuteur touche juste le centre
de la surface d’essai de l’éprouvette.
L’éprouvette doit être maintenue par les moyens suivants selon le type d’éprouvette (voir 6.2.2).
a) L’éprouvette de type 1 doit être maintenue par aspiration à
...