Définition en une phrase
La résistance aux chocs (Charpy / Izod) est la capacité d'un matériau à absorber l'énergie et à résister à la rupture sous un impact soudain, généralement mesurée à l'aide de tests de pendule Charpy ou Izod normalisés.
Explication détaillée
La résistance aux chocs quantifie l'énergie qu'un matériau peut absorber avant de se rompre sous l'effet d'un choc violent et rapide. Cette propriété est essentielle pour les matériaux utilisés dans des applications de protection, de structure ou à fort trafic, car elle reflète leur robustesse et leur résistance aux dommages accidentels. Les deux méthodes les plus courantes pour mesurer la résistance aux chocs sont les essais Charpy et Izod, qui consistent à utiliser un pendule oscillant pour frapper une éprouvette entaillée et enregistrer l'énergie absorbée lors de la rupture.
Test CharpyL'échantillon est placé horizontalement, l'encoche étant orientée à l'opposé du percuteur. Le pendule frappe le côté opposé de l'encoche. Cette méthode est couramment utilisée pour les métaux et les polymères et est normalisée par les normes ISO 179 et ASTM D6110.
Test d'IzodL'échantillon est fixé verticalement, l'encoche étant orientée vers le percuteur. Le pendule frappe le côté entaillé. Cette méthode est particulièrement courante pour les matières plastiques et est normalisée par les normes ASTM D256 et ISO 180.
Les résultats sont généralement exprimés en énergie par unité d'épaisseur ou de surface (par exemple, J/m, kJ/m², ft-lb/in). Des facteurs tels que l'épaisseur de l'échantillon, la géométrie de l'entaille et la température peuvent affecter considérablement la résistance aux chocs mesurée.ScienceDirect : Force d'impact]
Composants clés
Méthode d'essaiCharpy (horizontal, encoche opposée) contre Izod (vertical, encoche face à l'attaquant)
Préparation des échantillonsDes dimensions et des encoches standardisées sont essentielles à la reproductibilité.
Unités de mesure: Énergie absorbée (joules ou ft-lb) par unité d'épaisseur ou de surface
Facteurs d'influence: Composition du matériau, épaisseur, température et sensibilité à l'entaille
Application concrète : Produits acryliques (PMMA)
L'acrylique (PMMA) est largement utilisé pour les revêtements de protection, les présentoirs et les barrières, où une résistance élevée aux chocs est essentielle pour éviter l'éclatement. Le PMMA standard possède une résistance aux chocs modérée (généralement de 10 à 25 J/m, essai Izod sur éprouvette entaillée), mais celle-ci peut être considérablement améliorée par l'ajout de renforts tels que la fibre de verre E. Par exemple, des recherches montrent que le PMMA renforcé à 7 % de fibre de verre E peut atteindre des résistances aux chocs supérieures à 5 kJ/m² (essai Charpy), ce qui le rend adapté aux environnements exigeants comme les espaces publics et les présentoirs de vente au détail.PMC : Alhotan et al., 2021]
JOUETL'entreprise utilise des matériaux acryliques à haute résistance aux chocs pour des produits tels que les housses de protection et les présentoirs, garantissant ainsi durabilité et sécurité dans les lieux publics ou à fort passage. Cette conception axée sur la résistance aux chocs se traduit directement par une durée de vie accrue des produits et un risque de casse réduit.
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Concepts connexes
Résistance à la tractionRésistance à la traction ; mesure la contrainte maximale avant rupture
Résistance à la flexionRésistance aux forces de flexion ; importante pour les applications structurelles
Dureté: Énergie totale absorbée avant la rupture (aire sous la courbe contrainte-déformation)
DuretéRésistance à l'indentation ou aux rayures de surface
fragilitéTendance à la fracture sans déformation significative
Pour une analyse plus approfondie de ces propriétés et de leur pertinence pour la conception de produits, voirScienceDirect : Force d'impactetXométrie : Résistance aux chocs.
Guide visuel : Essai Charpy vs. Essai Izod
Charpy: Échantillon horizontal, encoche éloignée du percuteur
IzodÉchantillon vertical, encoche face au percuteur
Références :
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