Mécanique & physique
Les analyses mécaniques et physiques permettent de déterminer les propriétés intrinsèques des matériaux : viscosité, résistance mécanique, contraintes résiduelles dans les matériaux, etc. Les propriétés analysées font partie intégrante de la carte d'identité de la matière et permettent, en complément des vérifications de caractéristiques, d'obtenir des informations dans le cadre des propriétés physiques de composés.
LA VISCOSITE
Analyses et compréhension des comportements d’écoulement et de déformation des matériaux soumis à des contraintes. Caractérisation de suspensions, émulsions et solutions.
RHEOMETRIE
Mesure de viscosité
Des gammes de viscosités sur un large éventail de gradients de vitesse et de températures peuvent être atteintes.
Les différentes géométries de travail possibles permettent l’étude de matériaux très visqueux comme des suspensions concentrées à celles de solutions très fluides.
Contexte et domaines
Problèmes de mise en forme, de préparation et de formulation de nouveaux produits,
Contrôle de produits finaux.
Agroalimentaires
Résines, colles
Suspensions cimentaires
……
Mesure en régime dynamique
Le régime dynamique permet d’étudier le comportement viscoélastique d’un matériau qui sera soumis à une déformation et une fréquence.
Nos équipements
ARES G2/ TA Instrument
Géométries : Couette, Ruban, Plan/Plan, Cône/plan
Gamme de température : - 10°C à 150 °C
Prestations types
Mesure de viscosité à différentes vitesses de cisaillement
Mesure de viscosité à différentes températures
Suivi temporel de suspensions évolutives
…
Pour plus d'information sur la rhéométrie, cliquer ICI pour télécharger le contenu
RHEOMETRIE CAPILLAIRE
La rhéométrie capillaire concerne la mesure de viscosité en cisaillement de fluides, et en particulier ici de matériaux polymères.
Principe
Le matériau fondu est poussé au travers de deux filières à débit constant. La pression est mesurée au cours du temps et stockée lorsqu’elle devient constante. La viscosité est proportionnelle au rapport (Perte de charge mesurée dans la filière/Débit imposé), elle est mesurée à différentes températures sur plusieurs décades de vitesse de cisaillement (ou débit) pour obtenir les courbes d’écoulement caractéristiques du matériau.
Mesure de conductivité
Une aiguille comportant un fil chauffant et un thermocouple est plongée dans l’échantillon (longueur de l’élément sensible 50 mm). Dès que l’échantillon est à une température et une pression stables, une tension est appliquée au fil chauffant et l’échauffement du thermocouple permet le calcul de la conductivité thermique.
Correction de Bagley et Rabinovitch
Il est nécessaire de corriger les viscosités mesurées qui sont propres aux filières utilisées. Cette viscosité « apparente » est modifiée avec les corrections de Bagley et Rabinovitch. La correction de Bagley corrige la contrainte en cisaillement en prenant en compte les effets d’entrée. La correction de Rabinovitch corrige le taux de cisaillement en prenant en compte le caractère pseudoplastique des polymères à l’état fondu.
Pour plus d'information sur la rhéométrie capillaire, cliquer ICI pour télécharger le contenu
HDT VICAT
Principe
L’analyse HDT-Vicat est utilisée pour caractériser le comportement des matières plastiques et thermoplastiques à haute température. Les systèmes permettent de mesurer la température de fléchissement sous charge ou de ramollissement (HDT et Vicat).
L’éprouvette est placée sur deux appuis distants de 100 mm dans un bain d’huile dont la montée en température est programmée à 2 °C/min. La charge de flexion est appliquée sur la partie supérieure de l’échantillon à l’aide d’un poinçon. La norme internationale ISO 75-21, utilisée pour caractériser les plastiques et ébonites, demande des charges de 1,80 MPa (méthode A), de 0,45 MPa (méthode B) ou de 8,00 MPa (méthode C).
Notre équipement
HDT VICAT 3 junior
Prestations type
Détermination des températures de fléchissement (HDT)
Détermination de la température de ramollissement (Point Vicat)
Caractéristiques
Température : de 20°C à 300°C
Plage de contrainte applicable : de 0,45 à 8 MPa
Pour plus d'information sur l'analyse HDT-VICAT, cliquer ICI pour télécharger le contenu
PVT
L’analyse PVT (pression-volume-température) permet d’évaluer la compressibilité des plastiques principalement dans le cas de l’injection.
Principe
L’analyse PVT (pression-volume-température) consiste à mesurer la variation du volume spécifique d’un plastique en fonction de la température et de la pression appliquées. Ces données sont importantes notamment en injection pour identifier les paramètres critiques.
Les mesures se font principalement en refroidissement isobare. Pour cela, la matière est fondue dans un fourreau puis une pression est appliquée à l’aide d’un piston. A pression constante, la matière est refroidie à vitesse contrôlée et le déplacement du piston permet de déterminer le volume spécifique de matière en fonction de la température. Cette procédure est répétée pour plusieurs niveaux de pression afin d’obtenir la relation entre les trois paramètres: pression, volume et température.
Notre équipement
PVT 100 SWO
Prestation type
Mesure du volume spécifique
Détermination des températures de changement d’état
Caractéristiques
Pression : de 200 bars à 2000 bars
Température : de 40°C à 420°C
Pour plus d'information sur l'analyse PVT, cliquer ICI pour télécharger le contenu
FLUIDIMETRIE
Le principe de l’indice de fluidité est la mesure de la masse (MFR) ou du volume (MVR) d’un échantillon thermoplastique traversant une filière sous l’action d’une pression définie, pendant un temps donné et à une température conventionnelle.
L'indice de fluidité à chaud mesure, en unités arbitraires, la masse écoulée à travers une filière cylindrique d'une matière thermoplastique à l'état « fondu » (état fluide ou déformable).
Ce critère fournit des informations sur les possibilités de transformation de la matière.
Notre équipement
Fluidimètre LMI5000 Dynisco
Prestation type
Mesure de l’indice de fluidité
(MVR – MFR)
Caractéristiques
Température : de 50°C à 400°C
Masses : 0.96kg, 1.2kg, 2.06kg, 2.16kg, 2.6kg, 3,8kg, 4.9kg, 5kg, 10kg
Pour plus d'information sur la fluidimétrie, cliquer ICI pour télécharger le contenu
INDICE DE VISCOSITE
L’indice de viscosité en solution est mesuré à partir du temps d’écoulement d’une solution de polymère. Pour cela, le polymère est entièrement dissout à une concentration connue dans un solvant adéquat. Le solvant doit être choisi avec soin afin de garantir une dissolution optimale. Ces solvants sont indiqués par les normes ISO en fonction du polymère en question.
Une mesure optique du temps d’écoulement est ensuite effectuée au travers du capillaire d’un tube Ubbelohde. L’écart de temps entre deux mesures consécutives doit être inférieur à 0,25%.
L’indice de viscosité en solution est finalement calculé à partir des mesures du temps d’écoulement de la solution de polymère et du solvant seul ainsi que de la concentration de la solution.
Pour plus d'information sur la mesure d'indice de viscosité, cliquer ICI pour télécharger le contenu
ESSAIS MECANIQUES
Les propriétés mécaniques permettent de vérifier la conformité des matériaux en termes de résistance. Elles découlent de la structure de la matière, d'éventuels traitements thermiques et de sa composition
Essai mécanique en traction / compression / flexion
Matières plastiques
Cellule de force: 100N, 2kN et 20kN
Traction, flexion, compression, coefficient de Poisson
Enceinte thermique entre -70°C et 170°C
Métaux et céramiques
Cellule de force: 100 N , 5kN et 100kN
Extensomètre vidéo et mécanique
Traction (fil, film, éprouvette altère/cylindrique), flexion, compression, bans de pelage
Mesure de dureté / microdureté
Les mesures de dureté sur polymères sont réalisés à l'aide du test de dureté SHORE A et D (ISO 868)
La microdureté (Vickers et Knoop) sur céramiques, minéraux et métaux est déterminée avec des charges variant de 25 gf à 2 Kgf. L'appareillage est automatisé afin de réaliser des filiations de microdureté.
Choc Charpy et Izod
Nos équipements sont adaptés à la caractérisation des matières plastiques
Charpy jusque 25 joules, Izod jusque 5,5 joules
Détermination de la résilience de polymères et composites, entaillés ou non, jusqu’à -40°C
Nos équipements
Shimatzu AGS-X
Machine de traction MTS 4/M
Microduromètre SWICK INDENTEC
Charpy CEAST Resil 5,5
Duromètre SHORE SWICK 7206
Pour plus d'information sur les essais mécaniques, cliquer ICI pour télécharger le contenu
Prestations type
Mesure de module d'élasticité
Contrainte et déformation au seuil d'élasticité et à rupture
CONTRAINTES RESIDUELLES
Les contraintes résiduelles dans les matériaux, post mise en forme, usinage ou traitements mécaniques de surface peuvent être proscrites (zones de ruptures) ou bien désirées (grenaillage). Dans tous les cas, une expertise précise de leur présence et de leur répartition est possible par nos techniques
MESURE PAR SMM
La microscopie de champ proche micro-onde SMM combine l’utilisation d’un microscope à force atomique avec un analyseur de réseau vectoriel (VNA). Le levier AFM sert d'émetteur / récepteur local micro-onde dans la gamme de fréquences 0,3 GHz à 20 GHz. La mesure consiste en une mesure des variations de l’amplitude et de la phase du coefficient de réflexion du signal micro-ondes due aux inhomogénéités électriques ou diélectriques de l’échantillon sous test. Dans le cas des métaux, cette technique, complémentaire aux techniques conventionnelles de CND, permet la mesure des variations des états mécaniques (contraintes, plasticité, fissure …) sur une profondeur pouvant aller jusqu’à 50 µm sous la surface avec une résolution latérale de 15 nm. Quel que soit le matériau, plus la fréquence de travail sera faible plus l’onde pénétrera dans le matériau. Cette technique innovante est tout particulièrement recommandée pour le contrôle non-destructif prédictif de défauts localisés pour les secteurs industriels de fabrication de petits composants et dans les domaines de la maintenance des composants et des structures
MESURE PAR DRX
La distance inter-réticulaire dhkl peut être utilisée comme une micro-jauge de déformation. Quand une déformation macroscopique est imposée au solide, la distance dhkl est fonction de l’orientation des grains. La détermination des déformations locales est basée sur la mesure du déplacement angulaire des pics de diffraction induit par une petite variation homogène de la distance inter-réticulaire, Δd = d-d0 ou d est la distance mesurée et d0 la distance sans contrainte pour une famille de plan.
TROU INCREMENTAL
L'état de contrainte est ici déduit de l'évolution des déformations mesurées par des jauges placée autour d'une zone centrale. Cette zone d'intérêt est percée à des profondeurs croissantes, induisant un relâchement progressif des contraintes résiduelles initialement présentes au sein du matériau. Les contraintes sont calculées suivant la norme ASTM E 837.
Nos équipements
AFM/SMM (développement interne)
DRX Bruker D8 Discover à système Gadds
MELIAD MIRASTAR
Pour plus d'information sur les mesures de contraintes résiduelles, cliquer ICI pour télécharger le contenu
Prestations type
Profil de contraintes sur échantillons grenaillés
Profil de contraintes sur dômes emboutis
Profil de contraintes échantillons choqués laser
MECANIQUE, ENDURANCE ET VIBRATIONS (DRIVE)
Essais vibratoires de pièces, de structures ou d’assemblages
Essais mécaniques et mesures de déformations
Pour plus d'information sur les essais mécaniques, vibratoires et d'endurance, cliquer ICI pour télécharger le contenu
CONTRÔLE ET IMAGERIE ACOUSTIQUE (DRIVE)
Caractérisation vibratoire, mesures vibratoires et acoustiques in situ, analyse modale de structures complexes., mesure de temps de réverbération de salles et caractérisation des propriétés acoustiques de matériaux
Pour plus d'information sur le contrôle et l'imagerie acoustique, cliquer ICI pour télécharger le contenu
