ISO 7765-2-1994 Plastics film and sheeting - Determination of impact resistance by the free-falling dart method - Part 2 Instrumented puncture test《塑料膜和板 用自由落体法.pdf

1、NORME INTERNATIONALE. ISO 7765-2 Premire dition 1994-08-15 Film et feuille de plastiques - Dtermination de la rsistance au choc par la mthode par chute libre de projectile - Partie 2: Essai avec appareil de perforation P/as tics film and shee ting - Determina tion of impact resistance by the free-fa

2、lling dart method - Part 2: Instrumented puncture test Numro de rfrence ISO 776521994(F) ISO 7765-2: 1994(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fedration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internation

3、ales est en gnral confie aux comites techniques de IISO. Chaque comite membre intress par une etude a le droit de faire partie du comite technique cree a cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen- tales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. L

4、ISO colla- bore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adoptes par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requ

5、iert lapprobation de 75 % au moins des co- mits membres votants. La Norme internationale ISO 7765-2 a te elabore par le comite techni- que lSO/rC 61 I Plastiques, sous-comit SC 2, Proprits mcaniques. LISO 7765 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre g- nral Film et feuille de plastiqu

6、es - Dtermination de la rsistance au choc par la mthode par chute libre de projectile: - Partie 1: Mthodes dites de lescalier - Partie 2: Essai avec appareil de perforation Les annexes A et B de la prsente partie de IISO 7765 sont donnes uniquement titre dinformation. 0 ISO 1994 Droits de reproducti

7、on rserves. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut Qtre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord ecrit de lditeur. Organisation internationale de norm

8、alisation Case Postale 56*CH-1211 Geneve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 7765-2: 1994(F) Film et feuille de plastiques - Dtermination de la rsistance au choc par la mthode par chute libre de projectile - Partie 2: Essai avec appareil de perforation 1 Domaine dapplicati

9、on 1.1 Les deux parties de IISO 7765 decrivent une methode dessai de choc avec pntration qui est utilisee pour evaluer les films et feuilles minces de plastiques (ci-aprs dsigns par le terme (films) ayant t soumis une contrainte de choc applique perpendiculairement au plan du film. 1.2 La partie 1 d

10、e IISO 7765 peut tre utilise sil suffit de caractriser le comportement au choc des films par Iintermediaire de lnergie dimpact la rupture. La prsente partie 2 doit tre utilise si la caractrisation du comportement au choc ncessite lutilisation dun diagramme force-dformation ou force-temps, enregistre

11、 en adoptant pour le percuteur une vitesse pratiquement constante. Cette disposition sapplique si - les valeurs des grandeurs mesures qui ne peu- vent tre dduites qu partir de ce diagramme, sont exiges, ou si - lon ne dispose que dun petit nombre dprou- vettes. 1.3 La methode dessai est applicable a

12、ux films ayant une paisseur maximale de 1 mm et permet de comparer les forces dimpact-pntration, les ven- tuelles dformations biaxiales et les capacits dab- sorption dnergie des films. De plus, si ncessaire, il est possible de determiner le domaine de transition compris entre le comportement de frag

13、ilit et le comportement de tenacit du film dans les conditions dessai en faisant varier la temprature, la vitesse de pntration ou lhumidit relative (voir galement an- nexe B). NOTE 1 Dans le cas dpaisseurs suprieures 1 mm, il convient dutiliser IISO 6603-2. 1.4 Les rsultats dessai sont comparables u

14、ni- quement si les conditions de prparation des prou- vettes, leur paisseur, leur surface et les conditions dessai sont identiques. Pour evaluer de maniere ex- haustive la raction la contrainte de choc, les dter- minations sont realises en fonction de la vitesse de dformation et de la temprature pou

15、r diffrentes va- riables de la matire, telles que sa cristallinit et son taux dhumidit. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la refrence qui en est faite, consti- tuent des dispositions valables pour la prsente partie de IISO 7765. Au moment de la

16、 publication, les di- tions indiques etaient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fondes sur la prsente partie de IISO 7765 sont invi- tees rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI

17、et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donne. ISO 7765-2: 1994(F) 0 ISO ISO 291: 1977, Plastiques - Atmosphres normales de conditionnement et dessai. ISO 4593:1993, Plastiques - Film et feuille - D- termina tion de lpaisseur par examen mcanique. ISO 6603-Z: 1

18、989, Plastiques - Dtermination du comportement des plastiques rigides sous un choc multiaxial - Partie 2: Essai par perforation ins trumen tee. ISO 7765-l :1988, Film et feuille de plastiques - D- termination de la resistance au choc par la methode par chute libre de projectile - Partie 1: Mthodes d

19、ites de Iescalier). 3 Dfinitions Pour les besoins de la prsente partie de IISO 7765, les dfinitions suivantes sappliquent. 3.1 force maximale, FM: Force maximale exerce pendant lessai par le percuteur dans la direction dapplication du choc (voir figures 1 3). 3.2 dformation la force maximale SM: Dfo

20、r- mation dans la direction dapplication du choc, induite au centre de lprouvette par la force maximale. Pour les matriaux prsentant un palier a la force maxi- male, la dformation considrer est celle qui inter- vient au centre du palier (voir figure 1). 3.3 nergie la force maximale, wM: Surface comp

21、rise sous la courbe force-dformation, delimite par lorigine, la force maximale et la deformation a la force maximale (voir figures 1 3). 3.4 nergie de pntration, WT: nergie totale consomme lors de la pntration de lprouvette (voir figures 1 a 3). Contrairement au cas de lessai avec appareil de per- f

22、oration realise sur des prouvettes en plastique fra- gile (voir ISO 6603-2), la courbe force-dformation obtenue lors du prsent essai qui sapplique aux films et feuilles, prsente souvent un net point de rupture initiale (point de rupture) mis en vidence par une brusque diminution de Iintensite de la

23、force. Si tel est le cas, et si les parties intresses saccordent pour utiliser ce point en tant que critere caractristique, les dfinitions supplmentaires suivantes peuvent tre utilises. 3.5 force de rupture, dailleurs, ils font en- core lobjet de recherches. 2 0 ISO 5 Appareillage Lappareillage est

24、compos dun dispositif dessai mcanique destin a appliquer la force dessai, des instruments de mesurage de la force et de la defor- mation produite, et dune jauge dpaisseur. 5.1 Dispositif dessai Les principaux lments du dispositif dessai sont les suivants: le dispositif de source dnergie (nor- maleme

25、nt constitue par une masse tombante, mais il est galement possible dutiliser une masse entrane par un dispositif pneumatique, hydraulique ou par un ressort, ou encore un dispositif dessai de choc pendulaire), le percuteur et le dispositif de fixation FF ISO 7765-2: 1994(F) compose dun support dprouv

26、ette et dun anneau de serrage (voir figures 4 et 5). Le dispositif dessai utilise doit permettre de perforer lprouvette en son centre, a une vitesse nominale constante et perpendiculairement a sa surface. La force exerce sur lprouvette dans la direction dap- plication du choc, et la dformation de lp

27、rouvette dans la direction dapplication du choc doivent pouvoir tre mesures ou deduites (voir figure4). Cet essai peut tre realise de manire approprie au moyen des quipements suivants: machines dessai masse tombante, pendules comportant un axe suffisamment long pour que la trajectoire de pntration p

28、uisse tre considre comme tant approximativement rectili- gne, ou machines dessai de traction a haute vitesse munies dlments auxiliaires appropris. SF Dformation Figure 1 - Graphique force-dformation pour des matbriaux trb tenaces (schmatique) ISO 7765-2: 1994(F) SM SF Deformation Figure 2 - Graphiqu

29、e force-dformation pour des matriaux tenaces (schmatique) FM=FF SM=SF Dformation Figure 3 - Graphique force-dformation pour des matriaux fragiles (schmatique) 4 Q ISO ISO 7765=2:1994(F) 2 1 6 1 prouvette 2 Percuteur hmisphrique, 0 20 mm f 0,2 mm 3 Cellule de charge (position recommande) 4 Axe 5 Anne

30、au de serrage 6 Support dprouvette, 0 int. 40 mm f 2 mm Figure 4 - Appareillage dessai (schmatique) ISO 7765-2: 1994(F) 0 ISO * Dimensions en millimtres 80 I Anneaudeserrage l- Supportdeprouvette Figure 5 - Dispositif de fixation 5.1.1 Dispositif de source dnergie HO est la hauteur de chute, en mtre

31、s; En comparaison avec lnergie absorbe lors de la pntration WT, lnergie dimpact disponible (par exemple lnergie de chute) doit tre importante. En effet, du fait que linfluence de la vitesse dessai (sur toute la plage des vitesses utilises pour cet essai) sur le comportement viscolastique des plastiq

32、ues est relativement faible, une diminution de la vitesse du percuteur de 20 % est admise. Cette prescription dnergie est satisfaite lors de lutilisation de machines dessai masse tombante si o m est la masse tombante, en kilogrammes; g est Iaccelration due a la pesanteur (9,81 m/s*); W est lnergie t

33、otale de pntration, en joules. Le dispositif dessai a masse tombante utilise doit tre capable de retenir et de lcher un percuteur lest en le guidant dans sa chute au moyen dun ou plu- la chute du per- aucun effet de la ventilation. pris en compte sieurs guides. Autant que possible, tuteur ne doit tr

34、e assujettie a frottement, et a aucune perte due Tout frottement ventuel doit tre dans les calculs. NOTES 4 Dans la plupart des cas, il suffit que du percuteur lest soit de 10 kg. la masse totale m 5 II convient dutiliser un capteur de mesurage de la vi- tesse proximit du point dimpact afin de compe

35、nser le frottement entre la masse tombante et la rampe de guidage ainsi que le frottement d la rsistance de lair. 6 Q ISO ISO 7765-2: 1994(F) Dans le cas des machines dessai a haute vitesse entrane par un dispositif hydraulique, tout cart de la vitesse pendant le choc doit tre contrle en me- surant,

36、 par exemple, les courbes dformation-temps et en en verifiant leur pente. 5.1.2 Percuteur II est recommande dutiliser un percuteur ayant une surface de frappe hmisphrique, polie et trempe, de diamtre II, = 20 mm & 0,2 mm. titre de solu- tion de rechange, la surface de frappe peut avoir un diamtre de

37、 10 mm + 0,l mm. Les percuteurs doi- vent tre fabriques en acier. La cellule de charge installee sur le percuteur doit tre monte aussi prs que possible de la pointe afin de rduire au maximum leffet des forces parasites. Un exemple de montage est donne a la figure4. La tte du percuteur peut tre endui

38、te de talc ou lu- brifie avec de Ihuile pour rduire le frottement, sous rserve que les parties interessees approuvent cette mthode, et utilisent des matriaux identiques. Dans certains cas, il peut en dcouler une rduction de la dispersion statistique des rsultats. Cependant, il convient davoir prsent

39、 a lesprit que la lubrification du percuteur peut considerablement influer sur les rsultats dessai. La frquence naturelle fn de la combinaison percuteur/cellule de charge doit tre suprieure a la valeur prescrite en 5.2. 5.2 Instruments utiliss pour le mesurage de la force, de la dformation de lprouv

40、ette et de lpaisseur de lprouvette Les instruments de mesurage utiliss doivent tre capable de mesurer la force et la dformation 5 % prs de leur valeur maximale. EXEMPLE Si, en cas dutilisation dun dispositif lectronique, lexactitude est de 0,4 % pour la dviation totale, pour une deviation de 20 %, l

41、exactitude est de 2 %. 5.2.1 Cellule de charge tant donn la trs courte dure de lexprience, seule lutilisation de cellules de charge lectroniques caracterisees par une frquence naturelle leve est possible. La plus courte dure AtFmin devant tre trai- tee par linstrument de mesure doit tre 2 5/&, o fn

42、est la frquence naturelle de la combinaison percuteur/cellule de charge. Pour la largeur de bande BT de la chane amplificatrice a courant continu (ou de lamplificateur de la fr- quence porteuse) qui comporte une limite inferieure de 0 Hz, les relations suivantes sappliquent par ana- logie: n I 1 -7

43、BT = c 1 lB 2 1 =1 o Bj est la largeur de bande individuelle de j” com- posant de lamplificateur. NOTE 6 La chane de mesure peut, par exemple, tre compose dune cellule de charge pizolectrique monte entre le percuteur et laxe (voir figure4) et relie un am- plificateur de charge. 5.1.3 Dispositif de f

44、ixation Le dispositif de fixation quip du support dprou- vette doit avoir un diamtre interieur Di de 40 mm + 2 mm. Le dispositif de fixation doit tre - conu de manire que lprouvette circulaire puisse tre fixe plat et maintenue solidement en place pendant lessai. Dautre part, le prtirage en direction

45、 radiale de lprouvette engendre par le dispositif de fixation ne doit pas tre suprieur 0,Oi %. Ces deux prescriptions peuvent tre satisfaites en utilisant un dispositif de fixation manuel ou hydraulique. En outre, il sest avere utile de positionner un anneau de papier meri fin sur le support dprouve

46、tte. La figure5 re- prsente une configuration de montage recomman- dee. 5.2.2 Dispositif de mesurage de la dformation de lprouvette La dformation de lprouvette dans le sens de la pntration peut tre dterminee directement au moyen dun transducteur lectronique, fournissant ainsi un diagramme force-dfor

47、mation. II est galement possible denregistrer un diagramme force-temps et de calculer la dformation conform- ment 7.4. 5.2.3 Jauge dpaisseur Linstrument utilise pour mesurer lpaisseur de lprouvette doit satisfaire aux prescriptions de ISO 7765=2:1994(F) 0 ISO IISO 4593. II doit tre capable de mesurer lpaisseur d de lprouvette 1 grn prs. 6 prouvettes 6.1 chantillonnage et prparation des prouvettes Lchantillonnage doit tre ralise conformment aux instructions donnes dans la norme de produit appro- prie. En labsence dinstructions, il est prfrable de prlever les prouvettes dans des feuilles cont