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Thermoplastiques hautes températures : du nouveau pour les essais HDT et Vicat jusqu’à 500°C

News International-French

3 Nov 2011

Contrairement aux instruments conventionnels, qui utilisent de l’huile de silicone pour le chauffage et offrent en général une température maximale de 300 °C, le système Instron CEAST AlOxide fait appel à une poudre d’oxyde d’aluminium résistante à la chaleur dans un lit fluidisé. Cette nouvelle technologie devrait être intégrée dans un futur proche aux normes régissant ces essais.

Avec une plage de température allant de 50 °C à 500 °C, la nouvelle machine d’essais thermiques Instron® CEAST HDT Vicat 500 AlOxide® établit de nouvelles normes en matière de détermination du point de ramollissement VICAT (VST, ISO 306) et de la température de fléchissement sous charge (HDT, ISO 75) des plastiques. Les systèmes conventionnels utilisent généralement de l’huile de silicone pour chauffer les échantillons, dont le point éclair exige de ne pas dépasser une température de l’ordre de 300 °C. La nouvelle machine d’essais AlOxide®, en revanche, régule le chauffage au moyen d’un lit fluidisé, constitué d’une poudre d’oxyde d’aluminium à haute conductivité thermique présentant une granulométrie de 20 à 60 µm et traversée par un flux d’air chaud. Les mesures peuvent ainsi être réalisées avec une plus grande précision et une répétitivité accrue, même sur des thermoplastiques résistants aux hautes températures tels que polymères à cristaux liquides (LCP), polyétherimide (PEI) ou polyéther éther cétone (PEEK). Des tests de l’anneau effectués à l’échelle internationale ont souligné la qualité des résultats ainsi obtenus et montré que cette nouvelle méthode convient aussi bien pour les contrôles industriels d’assurance qualité que pour la recherche et le développement. Cette nouvelle technologie devrait être intégrée dans un futur proche aux normes régissant ces essais.

 

La machine d’essais thermiques CEAST AlOxide® offre de nombreux autres avantages. Le fait que ce système utilise pour le transfert de chaleur un vecteur qui n’est pas inflammable accroît la sécurité de l’opérateur. La poudre d’oxyde d’aluminium permet des temps de cycle plus courts qu’avec les bains d’huile conventionnels, car le lit fluidisé refroidit plus rapidement. En outre, les échantillons ne présentent pas de résidus huileux à l’issue du test. Toute particule adhérant à leur surface est facile à enlever, et il n’existe quasiment aucun risque de contamination des mains, des vêtements et des équipements du laboratoire lors de la réalisation des tests. Les vapeurs nocives liées à l’évaporation de l’huile sont également éliminées. Les particules d’oxyde d’aluminium ne se dégradant pas, le système ne requiert aucune maintenance à ce niveau, ce qui supprime les temps d’arrêt, la main d’œuvre, le coût et le stockage liés à la nécessité de remplacer l’huile.

 

Le système HDT Vicat 500 AlOxide® permet de tester simultanément trois échantillons, dans trois postes de travail différents. Les essais HDT et Vicat peuvent être réalisés en parallèle. Un système pneumatique abaisse automatiquement les trois postes de travail au début de l’essai, et les remonte quand celui-ci est terminé. De même, un système pneumatique automatique applique et retire les charges de test. Durant l’essai, le capot de protection reste fermé jusqu’à ce que le bain se soit refroidi à une température prédéterminée. Aucune intervention manuelle n’est requise. Le système peut s’utiliser indépendamment, contrôlé par un microprocesseur ou un clavier de commande. Il peut également être connecté directement à un ordinateur équipé du logiciel Instron® VisualTHERM pour gérer les paramètres, ainsi que pour analyser et stocker les résultats. Le logiciel VisualTHERM fournit tous les résultats de l’essai spécifié conformément aux normes internationales des tests HDT et Vicat thermomécaniques, à la fois sous forme de données et de graphiques.

 


En bref
La température de ramollissement Vicat (VST) est la température à laquelle une tige en acier pénètre de 1 mm la surface d’un échantillon de plastique sous une charge constante et une élévation régulière de la température. On distingue deux méthodes d’essai : la Méthode A spécifie une charge de 10 N, la Méthode B une charge de 50 N, avec une vitesse de chauffage de 50 K/h et 120 K/h respectivement.

 

La température de fléchissement sous charge (HDT) est la température à laquelle un échantillon soutenu aux deux extrémités se déforme selon une flèche prédéterminée sous une charge prédéfinie appliquée en son centre, et sous une élévation uniforme de la température (contrainte sur la fibre extérieure : 0,2 %). On distingue trois méthodes : HDT A : contrainte de courbure s = 1,8 N/mm² = const., HDT B : contrainte de courbure s = 0,45 N/mm² = const., et HDT C : contrainte de courbure s = 8.0 N/mm² = const.

 

 

À propos d’Instron
Instron est l’un des  leaders mondiaux des fabricants de machines d’essai mécaniques. Présent partout dans le monde, Instron fabrique, met en service et entretient des systèmes permettant de tester les propriétés mécaniques et les performances de divers matériaux, composants et structures, dans une grande variété d’environnements. Avec l’expérience de CEAST en matière de conception de systèmes d’essai pour les plastiques, Instron offre à ses clients des solutions globales pour la recherche, le contrôle qualité et le cycle de vie de leurs produits. Instron offre en outre un large éventail de services, comprenant l’aide à la gestion de laboratoire, des étalonnages certifiés et la formation de ses clients.

 

Pour plus d'informations: www.instron.de