L'ensemble de compression expliqué :qu'est-ce que c'est, comment ça marche et interprétation du graphique

L'ensemble de compression décrit la déformation permanente restant dans un élastomère après compression, vieillissement thermique, relâchement de charge et récupération, et le concept s'applique directement aux joints en caoutchouc, aux joints en silicone, aux coussinets en polyuréthane thermoplastique (TPU) et aux coussins en mousse. La déformation rémanente en compression est mesurée en pourcentage de l'épaisseur non récupérée par rapport à la déflexion appliquée, les valeurs plus faibles indiquant une récupération élastique plus forte. L'American Society for Testing and Materials (ASTM) D395 définit les conditions de test courantes (déflexion de 25 %, vieillissement de 22 heures, 70 °C à 150 °C et période de récupération de 30 minutes à température standard de laboratoire). Un composé de caoutchouc qui mesure 12 % de compression rémanente à 100 °C conserve mieux la force d'étanchéité qu'un composé qui mesure 40 % dans les mêmes conditions.

L'ensemble de compression fonctionne grâce à la relaxation du polymère en fonction du temps, au réarrangement des réticulations et au ramollissement accéléré par la chaleur qui réduisent l'énergie élastique stockée lors d'une compression soutenue. Un graphique de compression rémanente est interprété en lisant le pourcentage de compression rémanente sur l'axe y et le temps de vieillissement ou la température de vieillissement sur l'axe x, puis en comparant les matériaux dans des conditions identiques. Une courbe raide de 70°C à 150°C indique une croissance rapide de la déformation permanente, tandis qu'une courbe plus plate indique une meilleure rétention du rebond. Un joint qui passe de 15 % à 70 °C à 35 % à 125 °C présente un risque de fuite plus élevé qu'un joint qui reste inférieur à 20 % sur la même plage.

Qu'est-ce qu'un ensemble de compression ?

Une déformation rémanente en compression est une mesure standardisée de la quantité de déformation permanente restant dans un matériau élastique après la suppression d'une charge de compression. La métrique s'applique principalement aux élastomères et aux polymères flexibles (caoutchouc, silicone, TPU, mousse) car ces matériaux reposent sur une récupération élastique pour leurs performances fonctionnelles. Le jeu de compression est important dans les pièces réelles car il prédit la perte de force d'étanchéité, la réduction de l'isolation vibratoire et les changements d'ajustement. Un jeu de compression faible prend en charge les joints et les joints toriques qui doivent maintenir la pression, tandis qu'un jeu de compression plus élevé convient aux pièces qui tolèrent la relaxation (plaquettes, pare-chocs). Les concepteurs utilisent les données de compression pour comparer les matériaux dans des conditions de test similaires (déformation, durée, température), puis sélectionnent les composés qui maintiennent le rebond. Des exemples pratiques incluent les joints de plomberie, les coupe-froid pour automobiles et les joints de boîtiers pour l'électronique.

Comment comprendre le graphique de jeu de compression ?

Pour comprendre le graphique de l’ensemble de compression, suivez les cinq étapes. Tout d’abord, identifiez l’axe Y en pourcentage de déformation rémanente à la compression (%) et interprétez les valeurs inférieures comme une meilleure récupération élastique après le test. Deuxièmement, identifiez l'axe des X comme le temps de vieillissement (22 heures, 70 heures, 168 heures) ou la température de vieillissement (70°C, 100°C, 150°C) et traitez les valeurs plus élevées comme une exposition de test plus sévère. Troisièmement, confirmez les détails des conditions de test (ASTM D395, déflexion de 25 %, récupération de 30 minutes), car différents niveaux de déflexion modifient les valeurs de base. Quatrièmement, comparez les courbes des matériaux en lisant le pourcentage de changement en même temps et à la même température, puis classez les matériaux en fonction de la compression la plus basse dans les conditions de service cibles. Enfin, interprétez les pentes ascendantes abruptes comme une croissance plus rapide des déformations permanentes et interprétez les courbes plus plates comme une meilleure rétention de la force d'étanchéité à long terme.

Qu'est-ce que la déviation par compression ?

Une déformation en compression est la réduction d'épaisseur appliquée lors d'un essai de compression et est exprimée en pourcentage de l'épaisseur de départ. La déflexion par compression définit le niveau de déformation dans les tests de déformation par compression ASTM D395, avec une déflexion de 25 % et 40 % utilisée pour de nombreuses évaluations d'élastomères. La déflexion par compression diffère de la déformation par compression car la déflexion décrit la compression imposée pendant le chargement, tandis que la déformation par compression décrit l'épaisseur non récupérée après le déchargement et une période de récupération définie. Des niveaux de déflexion plus importants exercent davantage de contraintes sur le réseau élastomère et conduisent généralement à une déformation rémanente mesurée plus élevée dans des conditions de vieillissement identiques (22 heures, 70 °C à 150 °C, 30 minutes de récupération). La déflexion de compression est utilisée pour représenter la compression installée dans les joints, les joints toriques, les coussinets et les isolateurs de vibrations. Les concepteurs choisissent des cibles de déflexion adaptées à la compression de l'assemblage, tandis que le jeu de compression quantifie la perte de rebond après le vieillissement.

En quoi la déflexion est-elle différente de la compression ? La déflexion est différente de la déformation rémanente par compression car la déflexion est la réduction d'épaisseur appliquée pendant le chargement, tandis que la déformation rémanente par compression est la perte d'épaisseur permanente restant après le déchargement et la récupération. La déviation agit comme une entrée contrôlée qui définit le niveau de compression (25 % ou 40 %) pendant le vieillissement ASTM D395. L'ensemble de compression agit comme la sortie mesurée rapportée après récupération (30 minutes). Une déflexion plus élevée augmente la contrainte interne et tend à augmenter la déformation rémanente à la compression dans les mêmes conditions de temps et de température.

Comment la déflexion en compression est-elle mesurée ?

Pour mesurer la déflexion en compression, suivez les cinq étapes. Tout d’abord, mesurez l’épaisseur initiale de l’échantillon à l’aide d’une jauge d’épaisseur calibrée avec une force de contact constante. Deuxièmement, sélectionnez le pourcentage de déflexion cible (25 % ou 40 %) et calculez l'épaisseur comprimée requise à partir de l'épaisseur initiale. Troisièmement, placez l’échantillon dans un appareil de compression avec des plateaux plats et parallèles et appliquez une compression jusqu’à ce que l’épaisseur calculée soit atteinte. Quatrièmement, vérifiez l'épaisseur comprimée à l'aide de cales étalons, d'entretoises ou de butées de fixation qui verrouillent le niveau de déflexion pendant le test. Enfin, enregistrez le pourcentage de déflexion, le type de fixation, l'épaisseur de l'éprouvette et la norme de référence (ASTM D395) pour garantir un contrôle reproductible de la déflexion en compression.

Quel est le lien entre le jeu de compression et l'impression 3D ?

La déformation rémanente à la compression concerne l'impression 3D, car les polymères imprimés flexibles (TPU, élastomère thermoplastique (TPE), résines de type élastomère) perdent leur épaisseur sous une charge soutenue, ce qui affecte les joints, les tampons et les caractéristiques d'amortissement. Les pièces imprimées présentent un comportement différent de celui du caoutchouc moulé car les interfaces des couches et la porosité modifient la répartition des contraintes.

La déformation rémanente à la compression augmente dans les élastomères imprimés lorsque les paramètres d'impression créent des vides, une faible liaison intercouche ou un remplissage inégal. Un joint imprimé qui se détend perd sa force d’étanchéité, ce qui augmente le risque de fuite. Le choix des matériaux est important car les qualités de TPU varient en termes de dureté et de rebond, et les résines élastomères glissent sous l'effet de la chaleur. Les concepteurs réduisent le risque de déformation par compression en augmentant l'épaisseur de paroi (2 mm à 4 mm), en sélectionnant des filaments flexibles de meilleure qualité et en évitant les températures de service supérieures à 60 °C à 80 °C pour les qualités de TPU liées à la déformation par compression pour l'impression 3D.

Quelle est l'importance des tests de déformation rémanente ?

L’importance des tests de déformation rémanente réside dans le processus de quantification de la déformation permanente après une compression contrôlée, qui prédit les performances d’étanchéité et d’amortissement à long terme. Le test est important car les défaillances des élastomères se produisent progressivement par perte de rebond plutôt que par rupture soudaine. Les données du jeu de compression prennent en charge la sélection des matériaux pour les joints toriques, les joints, les supports vibrants et les joints médicaux. Les tests identifient les composés qui résistent au vieillissement thermique, à l'exposition à l'huile et à une charge soutenue. Les fabricants utilisent les résultats des tests pour valider la chimie de durcissement, le chargement des charges et la cohérence des lots. Les concepteurs utilisent les données pour réduire les risques liés à la garantie en choisissant des matériaux qui conservent la pression de contact. Les tests deviennent pertinents pour les pièces exposées à la chaleur, où la relaxation s'accélère.

Qu'est-ce que la norme ASTM D395 ?

ASTM D395 est une méthode d'essai standard pour mesurer la déformation rémanente à la compression du caoutchouc, qui quantifie la perte d'épaisseur permanente après qu'un échantillon d'élastomère soit comprimé pendant une période définie, vieilli thermiquement, déchargé et soumis à un intervalle de récupération contrôlé. La norme spécifie les types d'éprouvettes (Type 1 et Type 2), les configurations de fixations et les exigences de reporting pour les tests de déformation rémanente en compression selon la méthode A (force constante) et la méthode B (déflexion constante). De nombreuses configurations de test courantes utilisent des niveaux de déflexion d'environ 25 % ou 40 %, des temps d'exposition de 22 heures ou 70 heures et des températures de four allant d'environ 70 °C à 150 °C, selon les spécifications du matériau. La procédure enregistre l'épaisseur initiale, applique une déflexion contrôlée à l'aide du contrôle des entretoises ou des arrêts de fixation, maintient la compression pendant le vieillissement, relâche la charge et mesure l'épaisseur récupérée après la période de récupération définie. Le pourcentage de déformation rémanente en compression est calculé à partir du changement d'épaisseur non récupéré par rapport à la déflexion appliquée. La norme ASTM D395 prend en charge la comparaison des élastomères pour les performances d'étanchéité, la rétention du rebond et le comportement de relaxation des contraintes à long terme.

Comment la norme ASTM D395 est-elle appliquée ?

Pour réaliser ASTM D395, suivez les six étapes. Tout d’abord, préparez un échantillon de caoutchouc avec une géométrie standardisée et enregistrez l’épaisseur initiale à l’aide d’une jauge d’épaisseur calibrée. Deuxièmement, sélectionnez la méthode de test (Méthode A, force constante ou Méthode B, déflexion constante) et définissez la déflexion de compression cible (25 % ou 40 %). Troisièmement, placez l'échantillon dans le dispositif de compression entre des plateaux plats et parallèles et appliquez une compression à l'aide d'entretoises ou de butées de dispositif pour verrouiller la déflexion. Quatrièmement, faites vieillir l'échantillon compressé pendant une durée définie (22 heures ou 70 heures) à une température définie (70°C, 100°C, 125°C ou 150°C). Cinquièmement, retirez l'échantillon de l'appareil lorsqu'il est chaud, relâchez la charge et laissez-le récupérer pendant une durée définie (30 minutes) à température standard du laboratoire (23 °C). Enfin, mesurez l'épaisseur finale et calculez le pourcentage de déformation rémanente à la compression à partir du changement d'épaisseur non récupéré par rapport à la déflexion appliquée.

La norme ASTM D395 est-elle importante pour la sélection des matériaux ?

Oui, la norme ASTM D395 est importante pour la sélection des matériaux, car les performances de déformation rémanente par compression affectent directement la charge d'étanchéité à long terme et la récupération élastique en service. ASTM D395 fournit une méthode de test de déformation constante en compression pour le caoutchouc vulcanisé et les matériaux similaires, y compris de nombreuses familles d'élastomères utilisées dans les joints d'étanchéité et les joints d'étanchéité. La norme définit les méthodes de montage, les niveaux de déflexion (généralement 25 % ou 40 %), la durée d'exposition thermique (22 heures ou 70 heures dans de nombreuses spécifications), les plages de température d'exposition et le temps de récupération, ce qui permet une comparaison significative des composés. Un matériau mesuré à 10 % de compression rémanente à 100 °C après 22 heures conserve plus d'épaisseur récupérable qu'un matériau mesuré à 40 % dans les mêmes conditions. Les résultats aident à estimer la perte de force d’étanchéité dans les joints et les joints toriques ainsi que la perte d’épaisseur dans les tampons soumis à une compression soutenue. Les données ASTM D395 prennent en charge les spécifications des matériaux, la qualification des fournisseurs et la réduction du risque de défaillance dans les applications d'élastomères soumis à des charges de compression.

Comment mesurent-ils la déformation rémanente en compression d'un matériau ?

Ils mesurent la déformation rémanente à la compression d'un matériau en enregistrant l'épaisseur initiale, en comprimant l'éprouvette jusqu'à une déformation définie, en maintenant la déformation pendant le vieillissement thermique pendant une durée et une température définies, en relâchant la charge, en permettant un intervalle de récupération défini et en calculant le pourcentage d'épaisseur non récupérée par rapport à la déformation appliquée. ASTM D395 est une norme commune pour les tests de déformation rémanente à la compression du caoutchouc et des élastomères et définit les fixations et les exigences de reporting des méthodes A et B. La préparation des échantillons utilise un échantillon découpé ou un bouton moulé avec des faces plates et parallèles pour réduire la variation d'épaisseur et améliorer la répétabilité. Le test utilise un dispositif de compression avec des plateaux rigides et un contrôle des entretoises pour maintenir les niveaux de déflexion cibles, avec des réglages de déflexion courants à 25 % ou 40 %, selon la méthode et le matériau. Le vieillissement est effectué dans un four à température contrôlée, avec des conditions courantes incluant 70 °C à 150 °C pendant 22 heures, et certaines spécifications s'étendant à des durées plus longues. La récupération est mesurée après un temps défini à la température standard du laboratoire, et le pourcentage final de compression rémanente est calculé à partir de la perte d'épaisseur après récupération.

Qu'est-ce qu'un testeur de compression ?

Un testeur de compression est un appareil de mesure qui applique une charge de compression contrôlée ou une déflexion contrôlée à un échantillon de matériau pour évaluer le changement d'épaisseur, la réponse à la force et la déformation permanente après récupération. Une configuration de testeur de compression utilise des plateaux plats et parallèles, un système de contrôle de force ou de déplacement calibré et une jauge d'épaisseur ou un capteur de déplacement avec une résolution de 0,01 mm. L'opération commence par mesurer l'épaisseur initiale de l'éprouvette, en appliquant une déviation définie (25 % ou 40 %) ou une force définie, en maintenant la condition pendant une durée définie (22 heures ou 70 heures) à une température contrôlée (70 °C à 150 °C), puis en mesurant l'épaisseur finale après un temps de récupération défini (30 minutes). Des résultats précis nécessitent un alignement du plateau à moins de 0,05 mm, des surfaces de contact lubrifiées et un placement reproductible des échantillons pour éviter toute charge sur les bords. Les testeurs de compression prennent en charge les tests de déformation rémanente à la compression ASTM D395 et les tests de force de déflexion par compression pour le caoutchouc, le silicone, l'EPDM, le FKM et le TPU.

1. Ensemble de compression A

Une déformation rémanente à la compression A est la méthode ASTM D395 qui mesure la déformation rémanente à la compression sous force constante, où une charge spécifiée comprime l'éprouvette de caoutchouc, et la déformation permanente finale est mesurée après vieillissement et récupération. La méthode A utilise un ressort ou un dispositif à force contrôlée pour maintenir une force de compression cible plutôt qu'une réduction d'épaisseur fixe. Cette configuration est utilisée lorsque les pièces installées subissent une compression variable sous charge plutôt qu'une déflexion fixe. Un exemple pratique est un patin ou un support en caoutchouc qui présente une force de serrage soutenue dont l'épaisseur varie légèrement en fonction de la charge et de la température. Les résultats de l'ensemble de compression A sont rapportés en pourcentage de l'épaisseur d'origine.

2. Ensemble de compression B

L'ensemble de compression B est une méthode d'essai ASTM D395 qui évalue la déformation permanente après qu'un élastomère soit maintenu à une déformation fixe pendant le vieillissement thermique. L'éprouvette est comprimée jusqu'à une réduction d'épaisseur définie et retenue mécaniquement au niveau de la déviation cible au moyen d'entretoises ou de fixations commandées par butée. Les niveaux de déflexion courants incluent 25 % et 40 % de l'épaisseur d'origine, en fonction de l'application et de la classe de matériau. La méthode s'aligne sur la conception d'étanchéité car les joints et les joints toriques fonctionnent sous une compression contrôlée plutôt que sous une charge contrôlée. Un cas représentatif consiste à maintenir un joint torique à une déviation de 25 % pendant 22 heures à 100 °C, à décharger l'échantillon, à permettre un intervalle de récupération défini et à mesurer l'épaisseur non récupérée pour calculer la déformation rémanente en compression. La méthode B est largement utilisée pour comparer les composés élastomères lorsqu'un contrôle des fixations et une déflexion reproductible sont requis.

Quels facteurs affectent les ensembles de compression ?

Les facteurs qui affectent les déformations par compression sont la température, le temps sous compression, la déflexion en compression, la composition du matériau, le système de durcissement, l'ensemble de remplissage et l'environnement de service. Une température de vieillissement plus élevée augmente la déformation permanente, les élastomères présentant une déformation rémanente en compression nettement plus élevée lorsque le vieillissement passe de 70°C à 150°C pendant 22 heures. Un temps plus long sous charge augmente la consigne, 70 heures produisant des valeurs plus élevées que 22 heures à la même température. Une déflexion en compression plus élevée augmente la déformation totale, bien que le pourcentage de déformation rémanente à la compression soit généralement comparé à une déflexion standardisée de 25 % pour la plupart des évaluations d'élastomères. Les changements dans la composition des matériaux dépendent du type de polymère, de la densité de réticulation et de la teneur en plastifiant. Le système de durcissement affecte la stabilité thermique, le silicone durci au peroxyde et l'EPDM conservant une prise inférieure à celle des systèmes durcis au soufre à 150 °C. Les charges et les antioxydants influencent le rebond en réduisant l'oxydation et la scission de la chaîne au cours du vieillissement. Les huiles, les carburants, l'ozone et l'humidité augmentent en gonflant ou en dégradant le réseau polymère.

Que signifie un ensemble de compression à pourcentage plus élevé ?

Un pourcentage de compression rémanente plus élevé signifie que le matériau reste visiblement aplati une fois la force de compression supprimée, ce qui indique un mauvais rebond. Des valeurs élevées réduisent la charge d'étanchéité retenue dans les joints et les joints toriques et réduisent la hauteur restante dans les coussinets et les pare-chocs. Un joint mesuré à 35 % de compression rémanente à 100 °C présente une perte d'épaisseur permanente plus importante qu'un joint mesuré à 12 % sous le même test. L'épaisseur récupérée réduite diminue la pression de contact, ce qui augmente le risque de fuite dans les joints statiques. Un coussin vibrant mesuré à 40 % de déformation rémanente perd progressivement de la hauteur et transmet les vibrations dans l'ensemble. Une déformation rémanente à la compression élevée s'aligne sur une relaxation plus rapide des contraintes provoquée par la chaleur, l'oxydation ou l'exposition aux fluides (huile, carburant).

Devriez-vous éviter les matériaux durcis à haute compression dans l'impression 3D ?

Oui, vous devez éviter les matériaux durcis à haute compression lors de l’impression 3D. Les matériaux à compression élevée sont évités dans l'impression 3D lorsque la pièce doit maintenir une force d'étanchéité ou un rebond semblable à un ressort sous une charge soutenue. Les élastomères imprimés à haute déformation perdent de l'épaisseur plus rapidement car la relaxation du polymère se combine aux effets d'interface des couches lors d'une compression soutenue à une déflexion de 25 % pendant 22 heures. Un joint en TPU imprimé qui mesure 35 à 50 % de déformation rémanente après vieillissement thermique (70°C, 22 heures, 30 minutes de récupération) perd sa pression de contact et fuit plus tôt qu'un matériau qui reste en dessous de 20 %. Le remplissage et la porosité aggravent le problème, car les vides concentrent les contraintes et réduisent la section transversale effective de 10 à 30 % à 80 à 95 % de remplissage. L'exposition à la chaleur au-dessus de 60°C accélère la prise dans les qualités TPU. Les matériaux flexibles à prise inférieure conviennent aux joints imprimés, tandis que les matériaux à prise plus élevée conviennent aux pare-chocs et aux pieds, où la perte d'épaisseur a une moindre conséquence dans Impression 3D.

Devriez-vous choisir un jeu de compression supérieur ou inférieur ?

Oui, vous devez choisir un jeu de compression supérieur ou inférieur.  Les jeux de compression sont améliorés grâce à la sélection des composés, aux modifications chimiques du durcissement et au contrôle du traitement. L'ampleur de l'amélioration dépend de la famille de polymères, du système de réticulation et de la température de service cible. L'optimisation des liens croisés réduit l'ensemble en augmentant la stabilité du réseau. Le durcissement au peroxyde réduit la prise du silicone et de l'EPDM par rapport aux systèmes de durcissement plus faibles à haute température. La sélection des charges et des additifs améliore le rebond en stabilisant le squelette du polymère contre l'oxydation. Les améliorations du traitement et le post-durcissement réduisent les vides et les gradients de durcissement qui provoquent une déformation permanente. La substitution de matériaux reste le levier le plus important, car le FKM ou le silicone surpassent le caoutchouc à usage général dans les joints à haute température. Un objectif d'amélioration réaliste varie de 5 % à 15 % de moins, fixé à la même condition D395.

Pouvez-vous améliorer la rémanence de compression d'un matériau ?

Oui, la déformation rémanente à la compression peut être améliorée grâce à la sélection des composés, aux modifications chimiques du durcissement et au contrôle du traitement. L'ampleur de l'amélioration dépend de la famille de polymères, du système de réticulation et de la température de service cible. L'optimisation des liens croisés réduit l'ensemble en augmentant la stabilité du réseau. Le durcissement au peroxyde réduit la prise du silicone et de l'EPDM par rapport aux systèmes de durcissement plus faibles à haute température. La sélection des charges et des additifs améliore le rebond en stabilisant le squelette du polymère contre l'oxydation. Les améliorations du traitement réduisent les vides et durcissent les gradients qui provoquent une déformation permanente. La substitution de matériaux reste le levier le plus important, car le FKM ou le silicone surpassent souvent le caoutchouc à usage général dans les joints à haute température. Un objectif d'amélioration réaliste varie de 5 % à 15 % de moins, fixé à la même condition D395.

Le caoutchouc a-t-il une déformation rémanente à compression faible ou élevée ?

Oui, le caoutchouc a une déformation rémanente à la compression faible ou élevée en fonction de la conception du composé, de la chimie de durcissement et de la sévérité des tests. Les mélanges de caoutchouc à usage général chutent de 15 % à 35 % à 70°C pendant 22 heures. Les composés d'étanchéité premium chutent de 8 % à 20 % dans les mêmes conditions. Une exposition à une chaleur élevée augmente les valeurs, de sorte qu'un composé évalué à 15 % à 70°C dépasse 30 % à 125°C. Le caoutchouc à faible prise maintient la contrainte d'étanchéité dans les joints toriques et les joints. Le caoutchouc à prise élevée perd son rebond, ce qui augmente le risque de fuite et la perte d'épaisseur. La sélection dépend de la température, de l'exposition à l'huile et de la durée de vie requise.

Quel est le pourcentage de déformation rémanente à la compression du caoutchouc de silicone ?

Le pourcentage de déformation rémanente à la compression du caoutchouc de silicone se situe dans une plage faible à modérée dans des conditions de type ASTM D395, de nombreuses qualités commerciales se situant entre 10 % et 30 % à une déflexion de 25 % après 22 heures à 100 °C et un intervalle de récupération défini, tandis que les composés plus performants atteignent des valeurs à un chiffre. Le silicone conserve mieux son élasticité à des températures élevées que de nombreux élastomères à usage général, ce qui favorise le rebond après une exposition thermique. Les tests à température élevée (125 °C à 175 °C) mettent en évidence la stabilité du silicone car le squelette polymère résiste à la dégradation thermique par rapport aux caoutchoucs à base d'hydrocarbures. La capacité de température de service typique pour de nombreuses qualités de silicone s'étend d'environ -60 °C à 230 °C, en fonction de la formulation et du renforcement. Les composés de silicone à faible déformation rémanente conviennent aux applications d'étanchéité qui nécessitent une rétention de force à long terme (joints de four, joints médicaux, boîtiers électroniques). Les composés de silicone à compression plus élevée conviennent toujours aux utilisations d'étanchéité statique où la stabilité thermique compte plus que les performances de rebond.

Comment le pourcentage de déformation rémanente à la compression est-il mesuré dans le caoutchouc de silicone ?  

Le pourcentage de déformation rémanente à la compression dans le caoutchouc de silicone est mesuré en chargeant une éprouvette à une déformation fixe, en maintenant la déformation pendant le vieillissement thermique, en supprimant la charge, en attendant un intervalle de récupération contrôlé et en calculant la perte d'épaisseur permanente en pourcentage de la déformation d'origine. ASTM D395 fournit le cadre de test standard et spécifie les paramètres clés qui affectent le résultat, notamment les dimensions de l'échantillon, le type de fixation, le niveau de déflexion, la température d'exposition, la durée d'exposition et le temps de récupération pour la méthode A et la méthode B. La mesure de l'épaisseur nécessite une mesure à faible force car le caoutchouc de silicone cède sous la pression de la sonde et fausse la lecture. Les plateaux parallèles et l'alignement correct des fixations réduisent les contraintes inégales qui produisent une épaisseur de récupération trompeuse. La sélection du temps de récupération affecte le rebond mesuré et modifie la valeur de compression définie signalée. Un rapport complet répertorie la méthode ASTM, le pourcentage de déflexion, la température de vieillissement, le temps de vieillissement, le temps de récupération et le pourcentage de compression finale.                                      

Quelle est la différence entre la déformation rémanente par compression et le fluage (déformation) ?

La différence entre la déformation rémanente en compression et la déformation en fluage est définie par les conditions de chargement et le point final de mesure. Une déformation rémanente par compression mesure la perte d'épaisseur permanente après qu'un matériau a été comprimé pendant une durée et une température définies, déchargé, puis soumis à une période de récupération contrôlée. Le fluage mesure la croissance de la déformation en fonction du temps alors qu'une contrainte constante ou une charge constante reste appliquée sans déchargement. La déformation rémanente par compression se concentre sur la perte de récupération élastique, qui affecte directement la force d'étanchéité à long terme des joints et des joints toriques. Le fluage se concentre sur le changement de forme progressif sous une charge soutenue, ce qui affecte la stabilité dimensionnelle des pièces porteuses et des assemblages fixés. Les tests de déformation en compression appliquent une flèche fixe, maintiennent la flèche pendant le vieillissement, relâchent la charge et mesurent l'épaisseur finale récupérée. Les tests de fluage appliquent une charge ou une contrainte constante et suivent la déformation en fonction du temps. Le risque de performance diffère car la déformation rémanente en compression est liée à la perte de rebond, tandis que la dérive dimensionnelle à long terme est liée au fluage (déformation).

Pourquoi est-il important de distinguer la compression rémanente du fluage ?

Il est important de distinguer la déformation rémanente en compression et le fluage car les deux propriétés prédisent différents modes de rupture dans les élastomères et les polymères. La confusion conduit à une sélection incorrecte des matériaux et à une perte de fonction inattendue. Une défaillance d’un joint est plus étroitement liée à la déformation rémanente à la compression, car la perte de rebond réduit la pression de contact après une longue compression. La rupture d’un support structurel en polymère est plus étroitement liée au fluage car la déformation augmente sous une charge constante. Les tests et les spécifications diffèrent, donc l’utilisation d’une mauvaise métrique masque les risques. Une distinction claire améliore les marges de conception et le contrôle qualité.

La confusion des deux peut-elle conduire à une défaillance matérielle ?

Oui, confondre les deux conduit à un échec matériel. La raison de cette confusion est que de mauvaises données de test sont utilisées pour prédire le comportement réel du service. Une mauvaise interprétation entraîne le relâchement, la fuite, la déformation ou la perte d'ajustement des pièces plus tôt que prévu. Un joint sélectionné en utilisant uniquement les données élastiques initiales peut présenter une faible déformation sous charge tout en perdant son rebond après vieillissement thermique, provoquant des fuites.

 Une pièce en plastique sélectionnée à l'aide des données de compression rémanente peut bien rebondir après le déchargement, tout en continuant à fluer sous une contrainte prolongée, provoquant une dérive dimensionnelle. Une sélection correcte des propriétés réduit le risque de garantie et améliore les performances à long terme.

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