Bon à savoir avant de commencer avec un test d’abrasion.

Les tests laboratoire permettent de révéler d’innombrables propriétés qui toutes contribuent aux performances d’un matériel. Un des avantages majeurs est qu’un test en laboratoire offre des conditions de réalisations parfaitement contrôlées qui permettent

Avant de réaliser un test d’abrasion

  • Comprendre la raison pour laquelle vous réalisez ce test et ce que vous espérez obtenir des résultats.
  • S’assurer que le but est bien compris et défini. Pour des comparaisons visuelles, il est recommandé d’être au préalable d’accord entre les parties intéressées pour déterminer ce qui est ou non acceptable.
  • Minimiser les erreurs dues aux manipulations des opérateurs en assurant une formation du personnel.
  • Clarifier quelque ambigüité que ce soit dans la méthode de test.

L’abrasion est la réponse résultant des conditions auxquelles l’ensemble du système est soumis. La résistance à l’abrasion varie en fonction des conditions de test comme la nature de l’abrasif, l’action variable de l’abrasif sur la surface de l’échantillon abrasé, la tension du spécimen, la pression de l’abrasif sur l’échantillon et les changements dimensionnels du spécimen. Pour un test d’abrasion en laboratoire, vous devez d’ores et déjà accepter que vous ne pourrez pas identifier précisément toutes les paramètres qui vont influer sur l’abrasion.

La plupart des méthodes de tests standardisées vont spécifier les paramètres qui doivent être pris en compte. Si vous ne suivez pas une méthode en particulier, alors il est préférable de prêter attention aux influences suivantes :

1. Géométrie de contact

2. Durée de l’exposition

3. Surface des matériaux interagissant

4. Force normale

5. Vitesse de glissement

6. Conditions de l’environnement

7. Composition et dureté du matériau

Il ne faut pas se disperser lorsqu’on tente d’isoler ou de reproduire l’influence de chaque paramètre.

Exemple

Afin de démontrer combien il est complexe de reproduire le phénomène d’abrasion, considérons l’exemple suivant présenté par Adam Varley des laboratoires Vartest. Lorsqu’une personne s’assoie sur un fauteuil, le poids de son corps exerce une pression verticale sur le textile tandis que le matériau de confort exerce une contre-pression vers la housse du fauteuil, la comprimant. Et le corps de l’utilisateur exerce une force qui s’exerce sur les vêtements qu’il porte, transmise sur la surface de la housse du fauteuil, résultant ainsi en un phénomène d’abrasion. En même temps s’ajoutent des forces de cisaillement et de tension du textile sur son support (mousse).

Il suffit alors d’imaginer le nombre infini de variations possibles selon la taille, la corpulence, la forme des corps. Ajoutez-y les différents types de matériaux possibles utilisables et vous comprenez la difficulté de l’équation. La plupart des spécialistes textiles considèrent que l’abrasion sur textile ne peut pas prendre en compte tous les facteurs interagissant qui peuvent causer des dégradations : frottement, flexion, étirement, cisaillement, torsion, exposition aux produits chimiques, au soleil, à la chaleur, etc….La résistance à l’abrasion dépend également de facteurs intrinsèques aux fibres (nombre, composition, propriétés mécaniques, forme, structure du fils, sa torsion, son pincement ; et également la nature et la quantité de produits de finition ajoutés aux fibres et fils), à l’armure du textile, son titre, son épaisseur, sa construction….

Conseils utiles

1. Le fait qu’un type d’abrasion en particulier va correspondre aux performances de l’utilisateur final ou pas dépend non seulement de la similarité des mécanismes d’abrasion mais aussi de la manière dont ces mécanismes sont maintenus durant la phase de tests.

2. La résistance à l’abrasion est une combinaison de propriétés basiques de l’échantillon telles que l’élasticité, la dureté, les forces (cohésives, de tension et de cisaillement), la rigidité et, surtout dans le cas de la résistance à l’usure, l’épaisseur. 

3. Le mécanisme d’usure dépend de l’état de surface de l’abrasif. Il est préférable dans la plupart des cas de n’utiliser un abrasif qu’une fois, sauf s’il peut être re-surfacé.

4. Sur le même échantillon, différents types d’usures peuvent apparaître à différents endroits.

5. Les particules responsables de l’abrasion ou érosion ont en général une taille comprise entre 1 µm et 500 µm.

6. Testés sous différentes méthodes, les matériaux n’apporteront pas forcément le même résultat de résistance à l’abrasion.

7. Les méthodes qui pâtissent d’informations de procédures peuvent induire des problèmes de reproductibilité.

8. Lorsqu’on évalue des complexes multicouches, le support joue un rôle primordial. Attention donc au moment de comparer des résultats d’un même matériau testé sur des supports distincts.

9. L’humidité et la mise en place ont tous deux une influence sur la dynamique du test.

10. Il ne faut pas penser que la résistance à l’usure est linéaire en fonction du temps ou du nombre de cycles d’abrasion. D’autres paramètres rentrent en ligne de compte comme le type de matériau, le type d’usure et les conditions de contact. .

11. Certains matériaux peuvent avoir besoin de préparation. Assurez-vous de conditions de démarrage identiques.

12. N’extrapolez des résultats qu’avec une extrême prudence.

13. Ne pas utiliser de charges qui dépasseraient les capacités de résistance du matériau ; ni de vitesse qui créerait des conditions thermiques spécifiques sur le matériau.

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Lisez ces conseils avant de commencer avec un test d'abrasion.