Cours DETERMINATION DE LA RESISTANCE AUX CHOCS IZOD

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DETERMINATION DE LA RESISTANCE
AUX CHOCS IZOD
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NF EN ISO 180
1. Domaine d'application
Cet essais est applicable aux matériaux suivants :
-
Thermoplastiques rigides pour moulage ou pour extrusion, y compris les compositions
chargées et renforcées de fibres courtes et les feuilles de thermoplastiques rigides.
Matières thermodurcissable à mouler y compris les compositions chargées et renforcées de
fibres courtes
Composites thermoplastiques et thermodurcissable renforcés par des fibres.
Il ne convient pas :
aux matériaux alvéolaires ou structures sandwichs.
2. Principe
L'éprouvette, supportée comme une poutre en console verticale, est rompue par un seul choc de
percuteur, la ligne de choc étant située à distance fixe du serrage de l'éprouvette,
3. Définitions
résistance au choc Izod d'éprouvettes
non entaillées
aiU : énergie de choc absorbée par la
rupture d'une éprouvette non entaillée,
rapportée à la section droite initiale de
l'éprouvette (exprimée en kJ/m²)
résistance au choc Izod d'éprouvettes
entaillées
aiN : énergie de choc absorbée par la
rupture d'une éprouvette entaillée rapportée
à la section droite initiale de l'éprouvette au
niveau de l'entaille (exprimée en kJ/m²)
N = A ou B en fonction du type de
l’entaille
choc normal
n : plastiques renforcés de type stratifié ;
impact avec direction de la percussion
perpendiculaire au plan de renforcement
choc parallèle
p : plastiques renforcés de type stratifié ;
impact avec direction de la percussion
parallèle au plan de renforcement
L'essai Izod habituel s'effectue en «position
debout parallèle» : (ep).
Légende :
1
Direction de percussion
2
Mors de serrage mobile
3
Mors de serrage fixe
4
Rainure facultative
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4. Appareillage
Mouton pendule type CHARPY
Cet appareil est constitué par :
- un bâti rigide et massif
- une masse oscillante à mouvement pendulaire comportant un percuteur
- un dispositif de repérage de l'énergie absorbée par la rupture de l'éprouvette.
- Un dispositif de serrage de l'éprouvette
5. Eprouvettes
a. Dimensions
Eprouvettes parallélépipédiques
l = 80 ± 2
b = 10 ± 0,2
h = 4 ± 0,.2
b. types d'entailles
Le type d'entaille recommandé est le type A.
c. Conditionnement des éprouvettes
Sauf spécifications contraires, les éprouvettes sont conditionnées à 23°C ± 2°C avec une humidité
relative de 50% ± 5%
6. Mode opératoire
a. Choix des masses
Dans la mesure du possible il est recommandé d'utiliser des masses de telle sorte que l'énergie
absorbée soit comprise entre 10% et 80% de l'énergie totale mise en jeu.
b.
-
Exécution de l'essai
Mesurer l'épaisseur h et la largeur b de chaque éprouvette à 0,02 mm prés.
Encliqueter le pendule en position de départ.
Serrer l'éprouvette en position.
Libérer le pendule avec précaution puis relever la valeur de l'énergie absorbée E si l'éprouvette
est rompue.
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-
10 éprouvettes doivent être soumises à l'essai.
Quatre types de défaillance peuvent se produire :
C
H
P
N
Rupture complète : rupture dans laquelle l'éprouvette se sépare en au moins deux
morceaux
Rupture charnière : rupture incomplète telle que les deux parties de l'éprouvette tiennent
seulement ensemble par une couche mince en forme de charnière ayant une faible rigidité
résiduelle
Rupture partielle: rupture incomplète qui ne correspond pas à la définition de la rupture
charnière
Sans rupture: dans le cas où il n'y a pas de rupture, l'éprouvette est seulement pliée et
entraînée entre les blocs supports, avec blanchissement éventuel dû à la contrainte
Plusieurs méthodes sont proposées :
Désignation de la
méthode
ISO 180/U
ISO 180/A
ISO 180/B
Eprouvette
l = 80 ± 2
b = 10 ± 0,2
h = 4 ± 0,.2
Type
d'entaille
A
B
Rayon de
fond
d'entaille
Sans entaille
0,25 ± 0,05
1,00 ± 0,05
Largeur
restante à la
base de
l'entaille
8,0 ± 0,2
8,0 ± 0,2
7. Calcul et expression des résultats
a. Résistance au choc
Ec
⋅ 103
h⋅b
E
Eprouvette entaillée : aiN = c ⋅ 103
bN ⋅ h
On prendra pour résistance au choc la
moyenne de 10 déterminations.
Eprouvette lisse : aiU =
aiU : résistance au choc d'éprouvettes lisses en kJ/m²
aiN : résistance au choc d'éprouvettes entaillées en kJ/m²
Ec : énergie absorbée par le choc en joules
b : largeur de l'éprouvette en mm
bN : largeur sous entaille de l'éprouvette en mm
h : épaisseur de l'éprouvette en mm
b. Sensibilité relative à l'entaille.
Très utilisé pour les thermodurcissable, la sensibilité relative à l'entaille est exprimée par la formule
suivante :
a
S = iN
aiU