Essai instantanés à vitesse de sollicitation lente
Dureté shore
Cette méthode est un essai essentiellement conçu dans un but de contrôle (NF T 51-109, ISO 868).
L'essai consiste à appliquer, par l'intermédiaire d'un ressort étalonné, un effort tendant à enfoncer un pénétrateur de forme définie dans le matériau testé.
La mesure sur le cadran se fait entre 100 et 0 (100 dureté maximale pénétration nulle, 0 pénétration maximale).
Suivant la forme du pénétrateur, on définit des duretés Shore A  (embout plat chanfreiné) ou D (embout conique à 30°) .



source

Dureté Barcol
La mesure est basée sur la pénétration dans l'échantillon d'un pénétrateur à pointe sur lequel est exercé un effort constant par l'intermédiaire d'un ressort.
La dureté (ou graduation lue sur le cadran), est fonction de cet enfoncement (duromètre Barcol).
Cette méthode convient spécialement aux matières homogènes. Le petit diamètre de l'aiguille entraîne une grande dispersion de mesures pour des matériaux à structure granuleuse, fibreuse, ou grossière, et implique un grand nombre d'essais pour déterminer une moyenne.



Frottement - Usure - Rayure

Frottement et usure en contact linéaire
L'essai (NF T 51-107) consiste à faire frotter par glissement un patin fixe de forme parallélépipèdique sur une piste consituée par un tambour cylindrique animé d'un mouvement de rotation, uniforme qui :
- à mesurer l'aire de la projection de la surface de contact caractérisant l'usure.
- à étudier la variation de cette aire pendant l'essai
- à évaluer le coefficient de frottement

Résistance à la rayure
L'essai consiste à déterminer la charge sous laquelle une pointe de diamant de forme définie provoque sur la surface de l'éprouvette une rayure de largeur déterminée (50µm en l'absence de spécification) (NF T 51-113). Le résultat s'exprime en newtons.

Frottement et usure en contact plan
On détermine l'usure par la perte de masse du frotteur et de la piste.


Essai instantanés à vitesse de sollicitation élévée
Nous parlons ici des essais d'impact ou de choc pour lesquels les vitesses de sollicitation peuvent atteindre des vitesses de déplacement de l'ordre de 1 à 5 m/s
L'essai de choc aussi simple soit-il est un essai difficile à interpréter. Il sert à classer des matériaux entre eux ou à définir l'importance des conditions d'essais (température) pour un matériau.
La corrélation échantillon-pièce finie est difficile et l'essai final sur une pièce réelle reste plus sûr.

Essai charpy
Le marteau d'un mouton-pendule vient frapper un barreau, entaillé ou non, en appui sur ses deux extrêmités. Cet essai permet de déterminer la sensibilité à l'entaille.
La résistance au choc est caractérisée par l'energie absorbée par l'éprouvette rapportée à la section droite de l'éprouvette.




voir  "Essai de résilience" dans le support de calcul  Traction

Essai Izod
Cet essai très utilisé au Etats-Unis est réalisé sur une éprouvette encastrée. La norme française réduit l'application de l'essai Izod aux styrèniques (NF T 51-911 ISO 180)
L'éprouvette est toujours entaillée (entaille V 45°) , néanmoins nous prouvons trouver des cas où l'entaille n'est pas faite.

* Izod impact Unnoctched









La résistance au choc s'exprime en énergie dépensée pour le bris rapoortée à la section du matériau et s'exprime en kJ/m²



Essai sur éprouvettes en porte à faux
Cette méthode n'est utilisée que dans le cas où l'on dispose d'éprouvettes trop petites pour faire des essais Charpy ou Izod. (NF T 51-017)

Essai de choc-traction
Cette méthode permet de détecter certains défauts comme la "mauvaise transformation d'une matière" ou l'évolution des propriétés pendant un vieillissement. (NF T 51-111)

Essai de choc multiaxial
Cet essai permet de déterminer le comportement de plastiques en plaques lors d'un choc perpendiculaire au plan de la plaque. Cet essai est dit multiaxial, car il permet de solliciter le matériau dans toutes les directions du plan de la plaque, révélant ainsi les directions de plus grande faiblesse (ligne d'écoulement, soudures de flux, orientations de fibres).
L'essai consiste à percuter une plaque de plastique avec un impacteur animé d'une vitesse connue. On peut utiliser la chute libre de l'impacteur, ou un canon de projection à vitesse controlée.
Il est préférable de placer des accéléromètres sur le percuteur, afin d'enregistrer la décélération résultant de la résistance du materiau à sa pénétration.
Les normes NF (ISO 6603 P1) et 118 (ISO 6603 P2) définissent l'essai.
Les courbes force-déplacement de l'impacteur permettent de calculer des forces, déplacements énergies aux seuils d'écoulement (matériaux ductiles), à la rupture (matériaux fragiles), au premier dommage (composites).

SPM®

Le terme SPM est l’abréviation de Shock Pulse Method, qui est une technique brevetée utilisant les signaux générés par les éléments tournants des roulements, elle est aujourd’hui considérée comme méthode de référence de la surveillance conditionnelle des machines. Depuis son invention en 1969, cette méthode a été améliorée dans son utilisation et permis d’autre application telle que la lubrification. Cette technique est désormais une méthode incontournable dans le cadre de la surveillance conditionnelle des roulements des machines tournantes.

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Comment diagnostiquer un éventuel défaut mécanique grâce aux mesures de vibrations ?

GENERALITES
Les assemblages par soudages surtout ceux qui font appellent à l'énergie électrique ou électronique, ont fait depuis le début de la seconde partie du XXème siècle des progrès constants et considérables par les moyens de contrôles multiplient et permettant de garantir les qualités demandées à un assemblage soudé et issu d'un dessin industriel.

Les avantages des assemblages soudés leurs ont permis de supplanter presque totalement l'assemblage par rivetage des tôles et profilés en acier. (simplicité des préparations, rapidité d'exécution, automatisation, maintient des caractéristiques physiques et mécaniques de l'ensemble soudé sans augmentation sensible de la masse)

MATERIAUX SOUDABLES
Matériaux ferreux
La soudabilité est d'autant meilleurs que la teneur en carbone est plus faible. La présence de soufre et de phosphore est gênante.

La fonte
Soudage difficile, utiliser de préférence la soudo-brasure.

Les aciers non alliés
ADX; A34 à A50; XC10; XC12; XC18 etc.. (correspondances normalisées actuelles)

Les aciers alliés à faible teneur en carbone
L'apport de molybdène et de manganèse augmente l'aptitude au soudage.

Les cuivres et ses alliages
Le soudage du cuivre est difficile à cause de sa grande conductivité thermique, de la présence d'oxyde dans le cuivre, de l'oxydation rapide du cuivre à haute température. Soudage possible du laiton et du bronze.

Rappel :
Maillechorts (Cuivre + Zinc + Nickel) ; grande résistance à la corrosion
Bronzes (Cuivre + Étain)
Laitons (Cuivre + Zinc)

L'aluminium et ses alliages
Soudage difficile par suite de la couche d'alumine qui recouvre le métal et qu'il faut éliminer.


SOUDURE AUTOGENE
Soudure qui constitue un assemblage homogène : le joint présente les mêmes propriétés physique, chimique et mécanique que celles des pièces assemblées. Elles s'obtiennent par Fusion ou par Pression.

Par Fusion:
Avec ou sans métal d'apport, la soudure par fusion nécessite une source de chaleur.

• a/ flamme d'un chalumeau oxy-acétylénique
• b/ Arc électrique ordinaire
• c/ Arc électrique combiné à l'action d'un jet d'hydrogène "hydrogène atomique"

L'arc électrique qui jaillit entre les électrodes de tungstène est enveloppé par un jet d'hydrogène; à la température de l'arc d'hydrogène moléculaire se dissocie en ses 2 atomes avec absorption de chaleur. Au contact de la pièce à souder "l'hydrogène atomique" se re-transforme en "hydrogène moléculaire" avec restitution de chaleur, la température atteind 3700 °C.
Le soudage à l'hydrogène atomique présente les avantages suivants :

• Concentration de la chaleur en un faible espace
• Température très élevée qui permet la fusion des métaux réfractaires.
• Grand pouvoir réducteur (réduction des oxydes de chrôme pendant le soudage des aciers inoxydables) et protection du métal en fusion contre l'action de l'air.

La fusion donne une soudure particulèrement lisse, ses qualités sont très appréciées pour la soudure des aciers spéciaux, de l'aluminium et de ses alliages, des métaux cuivreux. Mais ce procédé est rarement utilisé car il est d'un prix de revient élevé avec une usure rapide des électrodes.
Ce procédé sera avantageusement remplacé par les procédés plus récents en atmosphère active (CO2) ou inerte (Argon - Hélium).

• d/ Arc électrique en atmosphère inerte ou active

TIG : Tungstène Inerte Gaz
MIG : Métal Inerte Gaz
MAG : Métal Actif Gaz

Par Pression :
La soudure par pression s'exécute sans métal d'apport, elle nécessite simultanément :

• a/ Un chauffage du métal à température élevée
• b/ Une action mécanique sur la pièce à souder : PRESSION

Source de chaleur  : effet Joule (soudure par résistances électriques)
  - Par rapprochement ou par étincelles




Les pièces à souder forment des électrodes, elles sont sous tension avant un accostage imparfait : d'où étincelles et fusion de toute la section en contact, après coupure du courant un refoulement forme la soudure.

- Par recouvrement : soudure par points

Les électrodes sont des disques animés d'un mouvement de rotation, les points peuvent êtres expacés ou jointifs (soudure étanche).



SOUDURE HETEROGENE
Le joint déposé par fusion est constitué d'un métal différent de celui des pièces à assembler.

Le brasage
Il est obtenu à basse température, avec apport d'un alliage nécessaire auxiliaire appelé brasure s'accrochant sur les deux parties à réunir. Il y a fusion des métaux à réunir, seul l'alliage d'apport fond.

Le brasage fort : t > 400°C
L'alliage auxiliaire est alliage de cuivre (laiton ou bronze) ou un alliage d'argent en grains, baguettes plates ou cylindriques ou lampe à braser (plus forte que la lampe à souder)

Le brasage tendre : t < 400°C
La brasure tendre est à base de plomb et d'étain (baguettes et fils), la source de chaleur est donnée par une lampe à souder ou un fer à souder. Le fer à souder et les pièces sont préalablement préparées : Dégraissés, décapés.  MAIS le plomb étant interdit aujourd'hui dans la liste RoHS, il serait déconseillé d'utiliser ce procédé.

Le soudobrasage : à une température d'environ 800°C
Brasage fort réalisé à la flamme d'un chalumeau avec un laiton ou un bronze spéciale et un flux décapant (Borax ou Borate de soude par exemple) fond à 760°C. Les pièces soudobrasées doivent êtres chanfreinées lorsqu'elles sont épaisses.