Test de résistance

Avant de clore cette section, il peut être utile d’apprendre également les différentes propriétés mécaniques et thermiques qui peuvent définir un polymère. Ces 3 tests peuvent déterminer la « résistance » d’un matériau en fonction de l’application que vous attendez de votre impression.

Passons d’abord en revue les 3 principaux tests mécaniques :

Essai de traction

L’essai de traction consiste à soumettre un échantillon de polymère à une tension jusqu’à rupture. Le test permet de déterminer la résistance à la traction de l’échantillon, le module de Young et l’allongement à la rupture.

Essai d’impact Charpy

L’essai d’impact Charpy est le processus de mesure de la quantité d’énergie à l’impact nécessaire pour fracturer un échantillon de test. Ce test est réalisé en fixant un échantillon de polymère approprié et en relâchant un pendule d’une masse et d’une hauteur déterminées pour percuter l’échantillon de test.

Essai de flexion trois points

L’essai de flexion trois points mesure la résistance d’un échantillon à la déformation sous une charge progressive. Les échantillons de test sont soumis à des contraintes de traction et de compression significatives dans leur plan en plus des contraintes de cisaillement. Ce test permet de déterminer la résistance à la flexion et le module de flexion.

Chacun de ces tests fournira des données importantes qui définiront les performances du matériau :

La résistance à la traction donnera un graphique similaire à celui ci‑dessous :

Résistance à la traction

La résistance à la traction caractérise la contrainte maximale nécessaire pour tirer l’échantillon jusqu’au point où il cède ou se rompt. La résistance à la traction à l’écoulement mesure la contrainte à laquelle un échantillon cède sous contrainte (appelée étranglement), la résistance à la traction à la rupture mesure la contrainte à laquelle un échantillon se rompt, et la résistance ultime à la traction est le maximum entre les deux. Cela nous permet de comprendre la limite de résistance d’un matériau et son comportement sous contrainte.

Allongement à la rupture

L’allongement à la rupture mesure le rapport de déformation entre la longueur initiale et la longueur augmentée juste avant la rupture. Cela nous permet de voir la quantité d’étirement qu’un matériau peut supporter avant de se rompre.

Module de Young

Le module de Young mesure la résistance des polymères à la déformation sous contrainte selon un seul axe. Le module de Young peut être utilisé pour estimer la rigidité des structures fabriquées avec le matériau.

La résistance à la flexion donnera un graphique similaire à celui ci‑dessous :

Module de flexion

Le module de flexion est une propriété physique locale calculée comme le rapport contrainte/déformation en flexion. Le module de flexion présente des similitudes avec le module de Young puisqu’il teste la capacité des polymères à résister à la déformation.

Résistance à la flexion

La résistance à la flexion représente la contrainte maximale subie par le matériau au point où il cède ou se rompt.

Résistance à l’impact Charpy

La résistance à l’impact Charpy teste la quantité de force d’impact ou d’énergie (kJ/m2) nécessaire pour fracturer l’échantillon de test.

Passons maintenant en revue les propriétés thermiques :

Température de déformation thermique

La température de déformation thermique est la mesure de la température à laquelle un polymère subit une certaine déformation. Le test est réalisé en appliquant une charge spécifique tout en augmentant progressivement la température de 2 °C/min et en mesurant la température lorsque le déplacement du capteur de contact de l’échantillon atteint 10 mm.

Température de ramollissement Vicat

Bien que comparable à la HDT, la température de ramollissement Vicat diffère en proposant une méthode d’essai qui simule le point où la température ramollit suffisamment les propriétés physiques du matériau pour qu’un objet externe sous une pression donnée pénètre la surface extérieure de l’échantillon de 1 mm.

Indice de fusion

L’indice de fusion caractérise le comportement d’écoulement d’un polymère sous une pression et une température déterminées. Cela s’obtient en extrudant le polymère et en mesurant le poids total de l’extrudat sur une période de temps donnée. Plus de matière est extrudée, plus le poids augmente et donc plus la viscosité est faible.