ISO 23337:2024
(Main)Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion resistance using the Improved Lambourn test machine
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion resistance using the Improved Lambourn test machine
This document specifies a method for the determination of the resistance of rubber to abrasion using the Improved Lambourn test machine. The abrasion loss resulting from the slip caused by the difference in circumferential speed between a disc-shaped rubber test piece and an abrasive wheel, which are driven to rotate independently with their circumferences pressed against each other by a specified load, is determined. The test result can be reported as a volume loss per abrasion test time or running distance, and/or as an abrasion resistance index compared with a reference compound. As the Improved Lambourn test machine is capable of setting various abrasive conditions, such as slip rate, sliding speed and load, independently, this method is suitable for the evaluation of compounds for a range of rubber products, especially tyres, under a wide range of severity conditions. An example of the testing of tyre tread rubber is given in Annex A.
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la résistance à l'abrasion à l'aide d'une machine de Lambourn perfectionnée
Le présent document spécifie une méthode de détermination de la résistance du caoutchouc à l'abrasion à l'aide d'une machine de Lambourn perfectionnée. On détermine la perte par abrasion due au glissement provoqué par la différence de vitesse périphérique entre une éprouvette de caoutchouc en forme de disque et une roue abrasive tournant de manière indépendante autour de leurs axes horizontaux, parallèles et appuyées l'une contre l'autre avec une charge spécifiée. Le résultat d'essai peut être consigné comme la perte de volume en fonction de la durée de l'essai ou de la distance d'abrasion, et/ou sous la forme d'un indice de résistance à l'abrasion par comparaison avec un mélange témoin. La machine de Lambourn perfectionnée est capable de gérer indépendamment diverses conditions d'abrasion, comme la vitesse de glissement et la charge; cette méthode convient donc pour évaluer, dans des conditions de sévérité très diverses, des mélanges destinés à divers produits à base d'élastomères, en particulier les pneus, dans une large gamme de conditions de sévérité. L'Annexe A présente un exemple d'essais de caoutchouc pour bande de roulement.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 23337
Third edition
Rubber, vulcanized or
2024-01
thermoplastic — Determination
of abrasion resistance using the
Improved Lambourn test machine
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de
la résistance à l'abrasion à l'aide d'une machine de Lambourn
perfectionnée
Reference number
© ISO 2024
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Apparatus . 3
5.1 Abrasion test machine .3
5.2 Balance .4
6 Calibration . 4
7 Test pieces . 4
7.1 Type and preparation .4
7.2 Number .5
7.3 Time interval between vulcanization and testing.5
8 Test conditions . 5
9 Procedure . 6
9.1 Preliminary wear .6
9.2 Abrasion test .6
9.3 Density .6
10 Expression of results . 6
11 Precision . 8
12 Test report . 8
Annex A (informative) Precision . 9
Annex B (normative) Calibration schedule .11
Bibliography .13
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee
SC 2, Testing and analysis.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 23337:2016), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— an optional test piece thickness has been added.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Various types of laboratory test equipment for determining the wear resistance of rubber compounds have
been developed, depending on the products to which rubber compounds have been applied in the past. One
such piece of equipment, called the “Improved Lambourn” abrasion test machine, is briefly introduced with
[3]
other types in ISO 23794 and the test method for using it is described in detail in this document.
The main features of the Improved Lambourn machine are as follows.
a) The slip rate is adjustable by virtue of the fact that the abrasive wheel and test piece are driven
separately. A servo-mechanism is used for driving both the abrasive wheel and the test piece to ensure
accurate speed control. In older types of equipment, both the abrasive wheel and the test piece were
driven by the same drive system, with the speeds of rotation controlled by braking systems, which
could result in an inaccurately controlled slip rate.
b) A controlled feed of carborundum grit to the nip between the rubber test piece and the abrasive wheel
ensures that abraded particles are prevented from adhering to the surface of the test piece or abrasive
wheel, which is important for obtaining reproducible test results.
A previous wear study for rubber compounds using the Improved Lambourn machine showed that, at higher
slip rates, wear resistance decreased in the order: butadiene rubber (BR) base compound, natural rubber
(NR) base, styrene-butadiene rubber (SBR) base. However, at low slip rates, the order was reversed. This is
interesting since the tread compound in truck and bus tyres generally uses NR or a blend of NR and BR base
compound, while SBR base compound is used in car tyres. More details can be found in Reference [4].
v
International Standard ISO 23337:2024(en)
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of
abrasion resistance using the Improved Lambourn test
machine
WARNING 1 — Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice. This
document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use. It is
the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to determine
the applicability of any other restrictions.
WARNING 2 — Certain procedures specified in this document might involve the use or generation of
substances, or the generation of waste, that can constitute a local environmental hazard. Reference
should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after use.
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the resistance of rubber to abrasion using the
Improved Lambourn test machine.
The abrasion loss resulting from the slip caused by the difference in circumferential speed between a
disc-shaped rubber test piece and an abrasive wheel, which are driven to rotate independently with
their circumferences pressed against each other by a specified load, is determined. The test result can be
reported as a volume loss per abrasion test time or running distance, and/or as an abrasion resistance index
compared with a reference compound.
As the Improved Lambourn test machine is capable of setting various abrasive conditions, such as slip rate,
sliding speed and load, independently, this method is suitable for the evaluation of compounds for a range
of rubber products, especially tyres, under a wide range of severity conditions. An example of the testing of
tyre tread rubber is given in Annex A.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 525, Bonded abrasive products — Shape types, designation and marking
ISO 2781, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of density
ISO 8486-1, Bonded abrasives — Determination and designation of grain size distribution — Part 1: Macrogrits
F4 to F220
ISO 18899:2013, Rubber — Guide to the calibration of test equipment
ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
abrasion
loss of material from a surface due to frictional forces
[SOURCE: ISO 23794:2023, 3.1]
3.2
abrasion resistance
resistance to wear resulting from mechanical action on a surface
Note 1 to entry: Abrasion resistance is expressed by the abrasion resistance index.
[SOURCE: ISO 23794:2023, 3.2]
3.3
abrasion resistance index
ratio of the loss in volume of a reference compound to the loss in volume of a test rubber, measured under
the same specified conditions and expressed as a percentage
[SOURCE: ISO 23794:2023, 3.3, modified — Note to entry has been omitted; "standard rubber" has been
replaced by reference compound.]
3.4
slip rate
ratio of the difference between the circumferential speed of the test piece and that of the abrasion wheel to
the circumferential speed of the test piece, expressed as a percentage
3.5
running distance
total distance travelled by a point on the circumference of the test piece, determined from the initial outer
diameter of the test piece, its speed of rotation and the abrasion time
3.6
reference compound
compound whose abrasion resistance is to be compared with that of the test rubber
4 Principle
Wear occurs due to the slip caused by the difference in circumferential speed between a disc-shaped rubber
test piece and an abrasive wheel rotating against each other for a specified length of time.
The test piece and the abrasive wheel, aligned with their circumferences pressed against each other by a
specified load and with their axes of rotation parallel, are driven independently (see Figure 1).
Grit is fed into the nip between the test piece and the abrasive wheel to prevent smearing of the test piece
and the abrasive wheel surface.
The loss in mass of the test piece is determined and the loss in volume per unit abrasion time or running
distance is calculated from the density of the test material. The abrasion resistance index, if required, is
determined by comparing this loss in volume with the loss in volume of a reference compound tested under
the same conditions.
---------------------
...
Norme
internationale
ISO 23337
Troisième édition
Caoutchouc vulcanisé ou
2024-01
thermoplastique — Détermination
de la résistance à l'abrasion à
l'aide d'une machine de Lambourn
perfectionnée
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of
abrasion resistance using the Improved Lambourn test machine
Numéro de référence
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© ISO 2024
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Classification . 2
5 Matériaux et construction . 3
5.1 Machine d'essai d'abrasion .3
5.2 Balance .4
6 Dimensions . 4
7 Éprouvette . 5
7.1 Type et préparation .5
7.2 Nombre .5
7.3 Délai entre vulcanisation et essai .5
8 Conditions d'essai . 5
9 Mode opératoire . 6
9.1 Usure préliminaire .6
9.2 Essai d'abrasion .6
9.3 Masse volumique .6
10 Expression des résultats . 6
11 Fidélité . 7
12 Rapport d'essai . 7
Annexe A (informative) Fidélité . 9
Annexe B (normative) Programme d'étalonnage .11
Bibliographie .13
iii
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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 www.iso.org/avant-propos.
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 troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 23337:2016), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— une épaisseur d'éprouvette supplémentaire a été ajoutée.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Différents types d'équipements de laboratoire pour les essais de résistance à l'usure des mélanges de
caoutchoucs ont été développés selon les applications qui en ont été faites dans le passé. L'un de ces
équipements, dit machine de «Lambourn perfectionnée», est brièvement présenté, avec d'autres types
[3]
d'équipements, dans l'ISO 23794 , et la méthode d'essai pour son utilisation est décrite en détail dans le
présent document.
Les principales caractéristiques de la machine de Lambourn perfectionnée sont les suivantes.
a) La vitesse de glissement est réglable par entraînement distinct de la roue abrasive et de l'éprouvette.
Un servomécanisme est utilisé pour entraîner la roue abrasive et l'éprouvette, permettant un contrôle
précis de la vitesse. Avec les équipements plus anciens, la roue abrasive et l'éprouvette étaient entraînées
par un même système d'entraînement, les vitesses de rotation étant contrôlées par des systèmes de
freinage, ce qui pouvait avoir pour effet une imprécision de la vitesse de glissement.
b) L'introduction contrôlée de carbure de silicium entre l'éprouvette et la roue abrasive permet d'empêcher
les particules d'abrasion d'adhérer à l'éprouvette ou à la surface abrasive, ce qui est important pour
obtenir des résultats d'essai reproductibles.
Une étude antérieure sur l'usure des mélanges de caoutchoucs, réalisée à l'aide de la machine de Lambourn
perfectionnée, a montré qu'à une vitesse de glissement plus élevée, la résistance à l'usure diminuait
dans l'ordre: caoutchouc butadiène (BR); caoutchouc naturel (NR); caoutchouc styrène-butadiène (SBR).
Cependant, à faible vitesse de glissement l'ordre était inversé. Ce résultat est intéressant, car le mélange de
bande de roulement des pneus de camions et d'autobus se compose généralement de NR ou d'un mélange
de NR et de BR, le SBR étant le mélange utilisé pour les pneus de voitures. Des informations plus détaillées
figurent dans la Référence [4].
v
Norme internationale ISO 23337:2024(fr)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination
de la résistance à l'abrasion à l'aide d'une machine de
Lambourn perfectionnée
AVERTISSEMENT 1 — Il convient que l’utilisateur du présent document connaisse bien les pratiques
courantes de laboratoire. Le présent document n’a pas pour objet 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 et de s'assurer de l'applicabilité de toutes
autres restrictions.
AVERTISSEMENT 2 — Certaines méthodes spécifiées dans présent document peuvent impliquer
l'usage ou la production de substances ou la production de déchets, qui peut constituer un risque
pour l'environnement local. Il convient de faire référence à la documentation appropriée relative à la
manipulation et à la mise au rebut après usage en toute sécurité.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de détermination de la résistance du caoutchouc à l'abrasion à
l'aide d'une machine de Lambourn perfectionnée.
On détermine la perte par abrasion due au glissement provoqué par la différence de vitesse périphérique
entre une éprouvette de caoutchouc en forme de disque et une roue abrasive tournant de manière
indépendante autour de leurs axes horizontaux, parallèles et appuyées l'une contre l'autre avec une charge
spécifiée. Le résultat d'essai peut être consigné comme la perte de volume en fonction de la durée de l'essai
ou de la distance d'abrasion, et/ou sous la forme d'un indice de résistance à l'abrasion par comparaison avec
un mélange témoin.
La machine de Lambourn perfectionnée est capable de gérer indépendamment diverses conditions
d'abrasion, comme la vitesse de glissement et la charge; cette méthode convient donc pour évaluer, dans
des conditions de sévérité très diverses, des mélanges destinés à divers produits à base d'élastomères, en
particulier les pneus, dans une large gamme de conditions de sévérité. L'Annexe A présente un exemple
d'essais de caoutchouc pour bande de roulement.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des 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 525, Produits abrasifs agglomérés — Types de forme, désignation et marquage
ISO 2781, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la masse volumique
ISO 8486-1, Abrasifs agglomérés — Détermination et désignation de la distribution granulométrique — Partie
1: Macrograins F4 à F220
ISO 18899:2013, Caoutchouc — Guide pour l'étalonnage du matériel d'essai
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 tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
abrasion
perte de matière en surface, due à des forces de frottement
[SOURCE: ISO 23794:2023, 3.1]
3.2
résistance à l'abrasion
résistance à une usure superficielle par une action mécanique
Note 1 à l'article: La résistance à l'abrasion est exprimée en indice de résistance à l'abrasion.
[SOURCE: ISO 23794:2023, 3.2]
3.3
indice de résistance à l'abrasion
rapport de la perte de volume d'un mélange témoin à la perte de volume du caoutchouc d'essai, mesurée
dans les mêmes conditions spécifiées et exprimé en pourcentage
[SOURCE: ISO 23794:2023, 3.3, modifiée — La Note à l’article a été omise; "caoutchouc normalisé" a été
remplacé par " mélange témoin".]
3.4
vitesse de glissement
rapport, exprimé en pourcentage, de la différence entre la vitesse périphérique de l'éprouvette et celle de la
roue abrasive, à la vitesse périphérique de l'éprouvette dans les conditions spécifiées
3.5
distance d'abrasion
distance totale parcourue par un point de la circonférence de l'éprouvette, déterminée d'après le diamètre
extérieur initial de l'éprouvette, de sa vitesse de rotation et de et la durée d'abrasion
3.6
mélange témoin
mélange dont la résistance à l'abrasion est comparée à celle du mélange soumis à essai
4 Classification
L'usure est due au glissement provoqué par la différence de vitesse périphérique entre une éprouvette de
caoutchouc en forme de disque et une roue abrasive tournant pendant une durée d'essai spécifiée.
L'éprouvette et la roue abrasive, dont les axes horizontaux sont parallèles, sont entraînées indépendamment
et appuyées l'une contre l'autre avec une charge spécifiée (voir Figure 1).
Du carbure de silicium est introduit pour éviter le poissage par échauffement de l'éprouvette et de la roue
abrasive.
La perte de masse de l'éprouvette est déterminée et la perte de volume en fonction de la durée ou de la
distance d'abrasion est calculée d'après la masse volumique du matériau soumis à essai. Si nécessaire,
l'indice de résistance à l'abrasion est déterminé par comparaison avec la perte de volume d'un mélange
témoin, soumis à essai dans les mêmes conditions.
a) Vue de dessus
b) Vue de face
Légende
1 moteur d'entraînement pour l'axe de la roue abrasive 6 éprouvette
2 roue abrasive 7 mécanisme de mise
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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