FR3086060A1 - DEVICE FOR CHARACTERIZING THE SHEARING OF AN INTERFACE - Google Patents
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Abstract
Dispositif (10) de caractérisation en cisaillement d'une interface (18), le dispositif comporte une pièce (A) et une pièce (B) présentant chacune au moins une surface de contact (14, 20) destinées à être mises au contact l'une de l'autre le long de leurs surfaces de contact. Un orifice (16, 24) traversant est ménagé dans chacune des deux pièces (A, B), et les deux orifices (16, 24) présentent le même diamètre (D) et sont destinés à être alignés l'un avec l'autre lorsque le dispositif (10) n'est pas activé. Ils sont destinés à être rempli chacun avec un matériau élastométrique, de manière à ce que l'interface (18) entre les deux matériaux élastomériques soit alignée avec les deux surfaces de contact (14, 20). Le dispositif comporte aussi un moyen de compression destiné à lui appliquer une pression prédéterminée de manière à éviter tout fluage des matériaux élastomériques contenus dans les orifices (16, 24).Device (10) for shearing characterization of an interface (18), the device comprises a part (A) and a part (B) each having at least one contact surface (14, 20) intended to be brought into contact l 'from each other along their contact surfaces. A through hole (16, 24) is formed in each of the two parts (A, B), and the two holes (16, 24) have the same diameter (D) and are intended to be aligned with each other when the device (10) is not activated. They are intended to be filled each with an elastometric material, so that the interface (18) between the two elastomeric materials is aligned with the two contact surfaces (14, 20). The device also comprises a compression means intended to apply to it a predetermined pressure so as to avoid any creep of the elastomeric materials contained in the orifices (16, 24).
Description
DISPOSITIF DE CARACTÉRISATION EN CISAILLEMENT D’UNE INTERFACEDEVICE FOR CHARACTERIZING THE SHEARING OF AN INTERFACE
Domaine de l’invention [0001] La présente invention concerne le domaine des dispositifs de caractérisation notamment en cisaillement d’une interface et en particulier une interface de matériaux élastomériques de deux pièces assemblées à l’aide de ceux-ci.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of characterization devices in particular in shearing of an interface and in particular an interface of elastomeric materials of two parts assembled using these.
Etat de la technique [0002] Dans le cadre du développement des matériaux, en particulier les matériaux qui sont assembblés au moyens d’adhésifs élastomères composés d’au moins deux couches de matériaux élastomériques distincts, il est important de pouvoir caractériser en cisaillement l’interface matériau 1/matériau 2 pour évaluer leur robustesse et les contraintes qu’ils peuvent subir lors de leur utilisation. Cette caractérisation se fait, de manière classique, au moyen de tests avec des éprouvettes associées à des matériaux élastomériques. Ces tests engendrent cependant des déformations de la matière élastomérique qui perturbent la précision des mesures réalisées. En effet, les matériaux élastomères ont tendance à se déformer au cours des tests effectués, or l’objectif des test est de caractériser une interface et non des déformations de la ou les matières étudiées.STATE OF THE ART In the context of the development of materials, in particular materials which are assembled by means of elastomeric adhesives composed of at least two layers of distinct elastomeric materials, it is important to be able to characterize in shear the material 1 / material 2 interface to assess their robustness and the constraints they may undergo during their use. This characterization is done, in a conventional manner, by means of tests with test pieces associated with elastomeric materials. These tests however generate deformations of the elastomeric material which disturb the precision of the measurements carried out. Indeed, elastomeric materials tend to deform during the tests carried out, but the objective of the tests is to characterize an interface and not deformations of the material or materials studied.
[0003] En prenant, par exemple, un test de traction (test qui consiste à placer une éprouvette du matériau à tester entre deux mors d’une machine de traction et de tirer jusqu’à sa rupture), on constate qu’il permet d’obtenir une sollicitation simple de contrainte uni-axiale sur une éprouvette standardisée à vitesse constante. Dans le cas où ce test est appliqué sur deux matières de rigidités différentes, une partie de l’effort appliqué sera absorbé par les matières qui vont se déformer. Il faudrait alors solliciter uniquement leur interface.By taking, for example, a tensile test (test which consists in placing a test tube of the material to be tested between two jaws of a tensile machine and pulling until it breaks), it is found that it allows to obtain a simple stress of uni-axial stress on a standardized test piece at constant speed. In the case where this test is applied to two materials of different stiffnesses, part of the applied force will be absorbed by the materials which will deform. It would then be necessary to solicit only their interface.
Objectif de l’invention [0004] La solution technique présentée ici permet de faciliter la mise en oeuvre et d’augmenter la pertinence des tests de traction en le rendant plus répétable et plus précis. En effet, comme expliqué plus haut, les montages de l’état de la technique ne permettent pas la caractérisation précise de l’interface.Objective of the invention The technical solution presented here makes it easier to implement and increase the relevance of the tensile tests by making it more repeatable and more precise. Indeed, as explained above, the prior art arrangements do not allow precise characterization of the interface.
[0005] Le présent déposant s’est donc fixé notamment comme objectif de fournir un dispositif de caracatérisation en cisaillement d’une interface de matériaux élastomériques permettant de caracatériser l’interface sans que les mesures ne soient faussées par la déformation des matériaux testés.The present depositor has therefore set himself in particular the objective of providing a shear characterization device for an interface of elastomeric materials making it possible to characterize the interface without the measurements being distorted by the deformation of the materials tested.
Exposé de l’invention [0006] On parvient à cet objectif conformément à l’invention grâce à un dispositif de caractérisation en cisaillement d’une interface destiné à être actionné selon un axe de cisaillement X, le dispositif comportant une première pièce et une deuxième pièce présentant chacune au moins une surface de contact parallèle à l’axe X et étant destinées à être mises au contact l’une de l’autre le long de leurs surfaces parallèles à l’axe X, caractérisé en ce qu’un orifice traversant est ménagé perpendiculairement à l’axe X dans chacune des deux pièces. Le dispositif se caracatérisee également en ce que les deux orifices présentent le même diamètre et sont destinés à être alignés l’un avec l’autre lorsque le dispositif n’est pas activé, que ces deux orifices sont destinés à être rempli chacun avec un matériau élastométrique, de manière à ce que l’interface entre les deux matériaux élastomériques soit alignée avec les deux surfaces de contact des deux pièces, et en ce que le dispositif comporte en outre un moyen de compression destiné à appliquer, audit dispositif, une pression prédéterminée de manière à éviter tout fluage des matériaux élastomériques contenus dans les orifices.Disclosure of the invention This objective is achieved in accordance with the invention by means of a device for shearing characterization of an interface intended to be actuated along a shearing axis X, the device comprising a first part and a second part each having at least one contact surface parallel to the X axis and being intended to be brought into contact with one another along their surfaces parallel to the X axis, characterized in that a through hole is arranged perpendicular to the X axis in each of the two rooms. The device is also characterized in that the two orifices have the same diameter and are intended to be aligned with each other when the device is not activated, that these two orifices are intended to be filled each with a material elastometric, so that the interface between the two elastomeric materials is aligned with the two contact surfaces of the two parts, and in that the device also comprises a compression means intended to apply to said device a predetermined pressure so as to avoid any creep of the elastomeric materials contained in the orifices.
[0007] Ceci permet d’éviter les mouvements de fluage intempestifs des matériaux pendant les tests de caractérisation et permet ainsi d’augmenter la précision et la fiablitiés des tests.This avoids untimely creep movements of the materials during the characterization tests and thus makes it possible to increase the precision and reliability of the tests.
[0008] Le dispositif de mesure comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :The measuring device also includes one or more of the following characteristics, taken alone or in combination:
- la première pièce peut présenter une forme générale de pavé parallèlipipédique et la deuxième pièce peut présenter un coude ou renvoi d’angle permettant l’emboitement des deux pièces selon la direction axiale X,- the first part can have a general shape of a parallelepiped paver and the second part can have a bend or bevel gear allowing the two parts to fit together in the axial direction X,
- chacune des surfaces de contact des deux pièces peut être sensiblement plane et présenter un état de surface ayant une rugosité Ra de l’ordre de 3,2,- each of the contact surfaces of the two parts can be substantially flat and have a surface condition having a roughness Ra of the order of 3.2,
- les deux pièces peuvent être destinées à être emboîtées l’une sur l’autre selon un axe Y sensiblement perpendiculaire à l’axe X, la deuxième pièce pouvant ainsi former chapeau et venant partiellement recouvrir la première pièce,- the two parts can be intended to be fitted one on the other along a Y axis substantially perpendicular to the X axis, the second part thus being able to form a cap and partially covering the first part,
- la première pièce peut être destinée à reposer sur un plan de travail anti-adhésif,- the first part can be intended to rest on a non-stick work surface,
- chacune des pièces peut comporter, à son extrémité axiale externe, un perçage destiné à raccorder le dispositif à une machine de traction,each of the parts may comprise, at its external axial end, a hole intended to connect the device to a traction machine,
- les deux pièces peuvent être des pièces métalliques.- the two parts can be metal parts.
[0009] L’invention concerne également un procédé de de caractérisation en cisaillement d’une interface au moyen d’un dispositif tel que décrit ci-dessus, ledit procédé comportant les étapes suivantes :The invention also relates to a method for characterizing in shear an interface by means of a device as described above, said method comprising the following steps:
- positionner la première pièce sur un plan de travail,- position the first part on a work surface,
- remplir le premier orifice de la première partie avec un matériau élastomérique de manière à ce que la surface du matériau présente une continuité de surface avec la surface de contact de la première pièce,- fill the first opening of the first part with an elastomeric material so that the surface of the material has a surface continuity with the contact surface of the first part,
- disposer la deuxième pièce sur la première pièce selon un axe Y sensiblement perpendiculaire à l’axe X, remplir le deuxième orifice de la deuxième pièce avec un matériau élastomérique,- place the second part on the first part along an axis Y substantially perpendicular to the axis X, fill the second orifice of the second part with an elastomeric material,
- appliquer une pression prédéterminée sur le dispositif.- apply a predetermined pressure on the device.
[0010] Le procédé peut être caracatérisé en ce que l’orifice de la deuxième partie accueille le matériau élastomérique le plus dense et/ou en ce que le dispositif est vidé par calcination des matériaux testés après la caractérisation de ceux-ci.The process can be characterized in that the orifice of the second part receives the densest elastomeric material and / or in that the device is emptied by calcination of the materials tested after the characterization thereof.
Brève description des figures [0011] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui va suivre, de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be better understood, and other objects, details, characteristics and advantages thereof will appear more clearly on reading the detailed explanatory description which follows, of embodiments of the invention. given by way of purely illustrative and nonlimiting examples, with reference to the appended schematic drawings in which:
- la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d’un dispositif de caractérisation en cisaillament d’une interface selon l’état de la technique,FIG. 1 is a schematic view in axial section of a device for shear characterization of an interface according to the state of the art,
- la figure 2 est une une vue schématique en coupe axiale d’un dispositif de caractérisation en cisaillement d’une interface selon la présente invention,au repos- Figure 2 is a schematic view in axial section of a shear characterization device of an interface according to the present invention, at rest
- la figure 3 est une vue similiaire à la figure 2 mais le dispositif est en action.- Figure 3 is a view similar to Figure 2 but the device is in action.
Description de modes de réalisation de l’invention [0012] Dans toute la description qui suit, est défini un axe X, dit axe de ciaillement, qui est l’axe d’actionnement du dispositif 10 de caracatérisation en cisaillement d’une interface selon l’invention.Description of embodiments of the invention In all of the following description, an X axis is defined, called the sputtering axis, which is the actuation axis of the device 10 for shear characterization of an interface according to the invention.
[0013] Par matériau élastomérique (ou élastomère), on entend désigner un matériau comportant au moins un polymère présentant des propriétés dites élastiques ou souples. Ces matériaux sont classiquement obtenue par réticulation de monomères et supportent de très grandes déformations avant d’atteindre leur point rupture.By elastomeric material (or elastomer) is meant to denote a material comprising at least one polymer having properties called elastic or flexible. These materials are conventionally obtained by crosslinking of monomers and support very large deformations before reaching their breaking point.
[0014] La figure 1 montre un dispositif 1 de caractérisation en cisaillement d’une interface 2 entre deux matériaux élastomériques formant échantillon 3 selon l’état de la technique. Lorsque la dispositif 1 est mis en action et qu’une force de cisaillement est appliquée le lond de l’axe X, on constate que les deux matériaux de l’échantillonn 3 sont déformés et subissent un phénomène de fluage important. Le fluage des deux matériaux n’est d’ailleurs pas identique. Ce phénomène de fluage fait que l’effort de cisaillement appliqué sur l’échantillon 3 est absorbé par les matérieux et que l’effet sur l’interface 2 est réduit voire inexistant. La mesure est donc faussée voire nulle.Figure 1 shows a device 1 for shear characterization of an interface 2 between two elastomeric materials forming sample 3 according to the prior art. When the device 1 is put into action and a shearing force is applied along the axis of the X axis, it can be seen that the two materials of the sample 3 are deformed and undergo a significant creep phenomenon. The creep of the two materials is also not identical. This creep phenomenon means that the shear force applied to the sample 3 is absorbed by the materials and that the effect on the interface 2 is reduced or even non-existent. The measurement is therefore distorted or even zero.
[0015] Le disposisitf 10 selon l’invention se compose, comme visible sur la figure 2, de deux pièces métalliques A et B.The device 10 according to the invention consists, as shown in Figure 2, of two metal parts A and B.
[0016] La première première pièce A présente une forme générale de pavé parallélipipèdique, par exemple droit, s’étendant de manière sensiblement droite d’une longueur LA le long de l’axe X. La première pièce A présente une hauteur h inférieure à la longueur LA, le long d’un axe Y sensiblement perpendicaulaire à l’axe X. La première pièce A comporte ainsi deux surfaces opposées 12, 14 sensiblement parallèles entre elles et à l’axe X sur toute la longueur de la longueur LA. La première pièce A présente en outre une largeur lA.The first first part A has a general shape of a rectangular block, for example straight, extending substantially straight of a length L A along the axis X. The first part A has a height h lower at length L A , along an axis Y substantially perpendicular to the axis X. The first part A thus has two opposite surfaces 12, 14 substantially parallel to each other and to the axis X over the entire length of the length L A. The first part A also has a width l A.
[0017] La pièce A présente en outre, entre les deux surfaces parallèles opposées 12, 14 un premier orifice traversant 16, par exemple circulaire. Ce premier orifice 16 présente un axe 16A parallèle à l’axe Y. Ce premier orifice 16, obtenu par exemple par alésage, est percé avec un diamètre D. Ce diamètre D est défini en fonction de la surface désirée d’une interface 18 à caracatériser et décrite plus loin.The part A further has, between the two opposite parallel surfaces 12, 14 a first through hole 16, for example circular. This first orifice 16 has an axis 16A parallel to the Y axis. This first orifice 16, obtained for example by boring, is drilled with a diameter D. This diameter D is defined as a function of the desired surface of an interface 18 to characterize and described below.
[0018] La première pièce A est, de préférence, positionnée sur un plan de travail T anti adhésif, par exemple du téflon. La surface 12 forme ainsi face d’appui sur le plan de travail T.The first part A is preferably positioned on a non-stick work surface T, for example teflon. The surface 12 thus forms a support face on the work surface T.
[0019] La deuxième pièce B du dispositif selon l’invention, est également un pavé parallélipipèdique, ici droit, comportant au moins deux surfaces parallèles opposées 20, 22. Un second orifice 24 est managé, par exemple par alésage, dans la deuxième pièce B. Cet orifice 24 est ici circulaire, avec un axe 24A parallèle à l’axe Y. Ce second orifice 24 est percé au même diamètre D que celui du premier orifice 16.The second part B of the device according to the invention, is also a parallelepipedal block, here straight, comprising at least two opposite parallel surfaces 20, 22. A second orifice 24 is managed, for example by boring, in the second part B. This orifice 24 is here circular, with an axis 24A parallel to the axis Y. This second orifice 24 is drilled to the same diameter D as that of the first orifice 16.
[0020] La deuxième pièce B présente en outre, sur toute sa largeur lB, un coude ou renvoie d’angle 25 selon l’axe Y. Ce coude ou renvoi d’angle 25 forme un épaulement présente la même hauteur h que celle des arrêtes de la première pièce A. Les arrêtes de l’épaulement du coude 25 ont la même inclinaison i que les arrêtes de la première pièce A. Ici, il s’agit d’un angle vertical. Ce coude ou renvoi d’angle 25 permet l’emboitement des deux pièces A,B selon la direction axiale X. La surface 14 de la première pièce A et la surface 20 de la deuxième pièce B sont alors mises au contact l’une de l’autre de manière à former un plan d’interface P sensiblement parallèle à l’axe X à hauteur h de la face d’appui 12. De manière avantageuses, la deuxième pièce B recouvre la première pièce A selonl’axe Y.The second part B also has, over its entire width l B , an elbow or angle gear 25 along the axis Y. This elbow or angle gear 25 forms a shoulder has the same height h as that of the edges of the first part A. The edges of the shoulder of the elbow 25 have the same inclination i as the edges of the first part A. Here, it is a vertical angle. This bend or bevel 25 allows the interlocking of the two parts A, B in the axial direction X. The surface 14 of the first part A and the surface 20 of the second part B are then brought into contact with one of the other so as to form an interface plane P substantially parallel to the axis X at height h from the bearing face 12. Advantageously, the second part B covers the first part A along the axis Y.
[0021] Les surfaces 14 et 20 sont destinées à coopérer par translation. Les surfaces de contact 14, 20 doivent pouvoir translater librement l’une par rapport à l’autre. Ainsi, chaque surface de contact 14, 20 est sensiblement plane (par rapport à l’axe X) et chaque surface de contact 14, 20 présente un état de surface présentant une rugosité de préférence de l’ordre de Ra= 3.2 [0022] La planéité et l’état de surface des surfaces de contact 14, 20 permet en outre de réduire les phénomènes de fluage des matériaux formant l’interface 18 entre les 2 parties A, B lorsque le dispositif 10 est actionné.The surfaces 14 and 20 are intended to cooperate by translation. The contact surfaces 14, 20 must be able to translate freely with respect to one another. Thus, each contact surface 14, 20 is substantially planar (with respect to the axis X) and each contact surface 14, 20 has a surface condition having a roughness preferably of the order of Ra = 3.2 [0022] The flatness and the surface condition of the contact surfaces 14, 20 also makes it possible to reduce the creep phenomena of the materials forming the interface 18 between the 2 parts A, B when the device 10 is actuated.
[0023] On peut définir, pour chacune des pièces A, B, une extrémité externe An Bt qui n’est pas au contact de l’autre pièce et une extrémité interne A2, B2 au contact de l’autre pièce. En d’autres termes, les extrémités externes sont opposées suivant l’axe X.We can define, for each of the parts A, B, an outer end A n Bt which is not in contact with the other part and an inner end A 2 , B 2 in contact with the other part. In other words, the outer ends are opposite along the X axis.
[0024] Le coude ou renvoi d’angle 25 forme ainsi surface d’abutement pour l’extrémité interne A2 de la première pièce A.The bend or bevel 25 thus forms abutment surface for the inner end A 2 of the first part A.
[0025] Le coude ou renvoie d’angle 25 permet de bien centrer et ré-axer les deux pièces A, B en cas de décalage par rapport à l’axe X. On obtient ainsi, lorsque le dispositif 10 est en fonctionnement, une sollicitation en traction pure des deux pièces A, B du dispositif 10 selon l’invention et donc une solliciation en cisaillement pure de l’interface 18 à caractériser.The bend or bevel 25 allows to center and re-center the two parts A, B in case of offset from the axis X. This gives, when the device 10 is in operation, a stress in pure tension of the two parts A, B of the device 10 according to the invention and therefore stress in pure shear of the interface 18 to be characterized.
[0026] Lorsque les deux pièces A, B sont correctement emboîtées et centrées, les axes 16A, des deux orifices 16, 24 sont sensiblements alignés selon l’axe X. De même, lorsque les deux pièces A, B sont correctement emboîtées et centrées, les contours des deux orifices 16, 24 sont sensiblements alignés selon l’axe X. Les deux orifices 16, 24 sont ainsi coaxiaux selon l’axe Y. Pour s’assurer de la coaxialité des deux orifices 16, 24, ceux-ci sont réalisés dans les pièces A, B mises une fois emboîtées. La surface de l’interface 18 à caractériser se confond avec le plan d’interface P formé par les surfaces de contact 14, 20.When the two parts A, B are correctly fitted and centered, the axes 16A, of the two orifices 16, 24 are substantially aligned along the axis X. Similarly, when the two parts A, B are correctly fitted and centered , the contours of the two orifices 16, 24 are substantially aligned along the X axis. The two orifices 16, 24 are thus coaxial along the Y axis. To ensure the coaxiality of the two orifices 16, 24, these are made in parts A, B put once nested. The surface of the interface 18 to be characterized merges with the interface plane P formed by the contact surfaces 14, 20.
[0027] Pour aider au centrage des deux pièces A, B, le dispositif 10 est en outre muni d’un plot de centrage C. Ce plot de centrage C, dans le présent exemple, se présente sous la forme d’une tige munie d’une tête. Il est destiné à s’enfoncer dans deux trous C15 C2 ménagés respectivement dans la première pièce A et la deuxième pièce B. Les deux trous sont coaxiaux selon l’axe Y. Le trou C2 est un trou lamé traversant la pièce B de part en part. Le lamage est destiné à retenir la tête du plot de centrage C. L’extrémité libre de la tige du plot de centrage C s’enfonce quant à elle dans le trou Ct de la première pièce A. Dans le présent exemple, le trou Ci est un trou borgne.Ainsi le centrage des pièces A, B est assuré à la fois par la géométrie d’emboîtement et par le plot de centrage C.To assist in centering the two parts A, B, the device 10 is further provided with a centering pad C. This centering pad C, in the present example, is in the form of a rod provided of a head. It is intended to be inserted into two holes C 15 C 2 formed respectively in the first part A and the second part B. The two holes are coaxial along the axis Y. The hole C 2 is a drilled hole passing through part B from side to side. The counterbore is intended to retain the head of the centering stud C. The free end of the rod of the centering stud C is inserted in the hole Ct of the first part A. In the present example, the hole Ci is a blind hole. Thus, the centering of the parts A, B is ensured both by the nesting geometry and by the centering stud C.
[0028] Un perçage a et un perçage b sont ménagés respectivement dans l’extrémité externe At et Bt de chacune des deux pièces A, B, de manière à permettre un raccord rapide à une machine de traction (non représentée). Le dispositif 10 est compatible avec une machine de traction classique ce qui permet d’évite les ajustements et les montages spécifiques.A hole a and a hole b are formed respectively in the outer end At and Bt of each of the two parts A, B, so as to allow quick connection to a traction machine (not shown). The device 10 is compatible with a conventional traction machine which avoids specific adjustments and assemblies.
[0029] Le dispositif 10 comporte, en outre, un moyen de compression (non représenté) destiné à éviter le fluage des matériaux formant l’interface 18 à caracatériser. En effet, ce moyen de compression est fixé sur le dispositif 10 de manière à appliquer, au dispositif 10, une pression suffisante pour éviter tout fluage desmatériaux contenus dans les orifices 16, 24 et formant l’intrfacel 8 à caracatériser, lorsque le dispositif 10 est activé. Ce moyen de compression peut, par exemple, être un type de type serre-joint.The device 10 further comprises a compression means (not shown) intended to prevent the creep of the materials forming the interface 18 to be characterized. Indeed, this compression means is fixed on the device 10 so as to apply, to the device 10, sufficient pressure to prevent any creep of the materials contained in the orifices 16, 24 and forming the intrfacel 8 to be characterized, when the device 10 is activated. This compression means can, for example, be a type of clamp type.
[0030] Ce moyen de compression combiné à la planéité et à l’état de surface Ra des surfaces de contact 14, 20 des pièces A, B permet d’éviter tout risque de fluage des matériaux élastomériques et permet ainsi d’obtenir des mesures précises.This compression means combined with the flatness and the surface condition Ra of the contact surfaces 14, 20 of the parts A, B avoids any risk of creep of the elastomeric materials and thus makes it possible to obtain measurements precise.
[0031] Lorsqu’un utilisateur désire caracatériser l’interface 18 de deux matériaux élastomériques, il applique alors un procédé comportant trois étapes :When a user wishes to characterize the interface 18 of two elastomeric materials, he then applies a process comprising three stages:
- une étape de montage du dispositif 10,a step of mounting the device 10,
- une étape de remplissage du dispositif 10,a step of filling the device 10,
- une étape de mise en action du dispositif 10.a step of putting device 10 into action.
[0032] Lors de l’étape de montage, l’utilisateur emboîte les deux pièces A, B et s’assure de leur bon centrage.During the assembly step, the user fits the two parts A, B and ensures that they are properly centered.
[0033] Lors de l’étape de remplissage, l’utilisateur rempli tour à tour, et dans cet ordre là, d’abord le premier orifice 16 de la pièce A, puis le deuxième orifice 24 de la pièce B. Chacun des deux orifices 16, 24 est rempli avec un matériau élastomérique différent, l’interface entre ces deux matériaux formant l’interface 18 à caractériser.During the filling step, the user filled in turn, and in this order there, first the first orifice 16 of the part A, then the second orifice 24 of the part B. Each of the two orifices 16, 24 is filled with a different elastomeric material, the interface between these two materials forming the interface 18 to be characterized.
[0034] Le premier orifice 16 accueille le matériau le plus dense. Le premier orifice 16 est rempli jusqu’à ce que celui-ci soit complètement plein et que la surface de matériau élastomérique soit affleurante à et sensiblement coplanaire avec la surface de contact 14 de la pièce A. Cet ajustement des surfaces du matériau élastomérique et de la première pièce A peut se faire, par exemple, au moyen d’une spatule métallique de préférence droite et raide.The first orifice 16 receives the densest material. The first orifice 16 is filled until the latter is completely full and the surface of elastomeric material is flush with and substantially coplanar with the contact surface 14 of the part A. This adjustment of the surfaces of the elastomeric material and of the first part A can be made, for example, by means of a metal spatula, preferably straight and stiff.
[0035] Le deuxième orifice 24 accueille le matériau le plus fluide. Lors du remplissage du deuxième orifice 24, il convient de prendre les précautions nécessaires de manière à éviter toute détérioration de la surface du premier matériau. On obtient ainsi une interface 18 de diamètre D à caractériser. Cette interface 18 est sensiblement plane et compatible avec l’étude de ses caractéristiques mécaniques en cisaillement.The second orifice 24 receives the most fluid material. When filling the second orifice 24, it is necessary to take the necessary precautions so as to avoid any deterioration of the surface of the first material. This gives an interface 18 of diameter D to be characterized. This interface 18 is substantially flat and compatible with the study of its mechanical characteristics in shear.
[0036] Il convient de s’assurer que la viscosité des matériaux étudiés est suffisante pour ne pas créer de ménisque. En mécanique des fluides (en particulier dans le domaine d’étude des phénomènes de capillarité), on qualifie de ménisque une région courbe de la surface libre d'un liquide/fluide qui se forme à proximité d'une surface solide selon sa nature et son orientation. Un ménisque pourrait déplacer l’interface 18 et fausser les tests en traction en décalant l’interface 18 par rapport à l’axe de cisaillement X.It should be ensured that the viscosity of the materials studied is sufficient not to create a meniscus. In fluid mechanics (in particular in the field of the study of capillarity phenomena), we qualify as meniscus a curved region of the free surface of a liquid / fluid which forms near a solid surface according to its nature and its orientation. A meniscus could displace the interface 18 and distort the tensile tests by shifting the interface 18 relative to the shear axis X.
[0037] Dans une variante non représentée, les surfaces internes des orifices 16, 24 peuvent être usinées de manière à présenter des rainures. Ces rainures permettent d’augmenter l’adhérence des matériaux auxdites surfaces internes des orifices 16, 24 (et donc des pièces A, B). Il est ainsi possible de réduire le risque de formation de ménisque.In a variant not shown, the internal surfaces of the orifices 16, 24 can be machined so as to have grooves. These grooves make it possible to increase the adhesion of the materials to said internal surfaces of the orifices 16, 24 (and therefore of the parts A, B). It is thus possible to reduce the risk of meniscus formation.
[0038] Avant de passer à l’étape de mise en action en cisaillement le long de l’axe X du dispositif 10, les deux matériaux formant l’interface 18 à caracatérisé sont mis en compression au moyen du serre-joint (ou autre moyen de compression). Lorsque le dipositif 10 est mis en action (voir figure 3), on constate que les parois des orifices 16, 24 ainsi que l’étanchéité du plan d’interface P empêchent les phénomènes de fluage des matériaux formant l’interface 18 à caracatériser. Les efforts de cisaillement le long de l’axe X sont donc entièrement transmis à l’interface 18.Before going to the step of putting into action in shearing along the axis X of the device 10, the two materials forming the interface 18 to be characaterized are put into compression by means of the clamp (or other compression). When the device 10 is put into action (see FIG. 3), it can be seen that the walls of the orifices 16, 24 as well as the tightness of the interface plane P prevent creep phenomena of the materials forming the interface 18 to be characterized. The shear forces along the X axis are therefore entirely transmitted to the interface 18.
[0039] Le montage du dispositif 10 selon l’invention facilite la mise en oeuvre du procédé de caractérisation ainsi que la précision et donc la répétabilité des mesures prises.The mounting of the device 10 according to the invention facilitates the implementation of the characterization process as well as the precision and therefore the repeatability of the measures taken.
[0040] Une simple calcination permettra ensuite de libérer le moyen d’essais.A simple calcination will then release the test equipment.
[0041] Le dispositif 10 selon l’invention permet de faciliter la mise en oeuvre des tests de caracatérisation en cisaillement de façon significative. La position de l’interface 18 est beaucoup plus précise que dans les dispositifs de l’état de la technique et la répétabilité de l’essai est également meilleur. Ainsi il permet d’améliorer la qualité des résultats.The device 10 according to the invention makes it possible to facilitate the implementation of the shear characterization tests significantly. The position of interface 18 is much more precise than in prior art devices and the repeatability of the test is also better. Thus it improves the quality of the results.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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| FR1858304A FR3086060B1 (en) | 2018-09-14 | 2018-09-14 | SHEAR CHARACTERIZATION DEVICE OF AN INTERFACE |
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| FR1858304A FR3086060B1 (en) | 2018-09-14 | 2018-09-14 | SHEAR CHARACTERIZATION DEVICE OF AN INTERFACE |
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Citations (2)
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| WO2017212440A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Magna Exteriors Inc. | Fixture for testing the shear performance of microcellular-foamed thermoplastic composite welds |
-
2018
- 2018-09-14 FR FR1858304A patent/FR3086060B1/en active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Adhesives and sealants : general knowledge, application techniques, new curing techniques", vol. 2, 1 January 2006, ELSEVIER, Amsterdam, NL [u.a.], ISBN: 978-0-08-044708-7, article BERND R. BURCHARDT ET AL: "Elastic Bonding and Sealing in Industry", pages: 355 - 480, xl-xl, XP055449186, DOI: 10.1016/S1874-5695(06)80017-5 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FR3086060B1 (en) | 2020-09-18 |
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