L'éclatement à la bille est un essai d'éclatement largement spécifié pour les vêtements en maille, notamment selon les méthodes ASTM. Une pince annulaire maintient une surface circulaire d'étoffe, et une bille d'acier polie est poussée à travers jusqu'à rupture. Le résultat est une force, non une pression.
Cela paraît simple. Mais la même étoffe peut produire des valeurs d'éclatement à la bille différentes dans deux laboratoires qui pensent tous deux avoir réalisé « l'essai d'éclatement à la bille » — car il en existe plusieurs.
Une bille, plusieurs normes
| Norme | Matériau | Principe de la machine |
|---|---|---|
| ASTM D3787 | Textiles tissés et à mailles | Vitesse de déplacement constante (CRT) |
| ASTM D6797 | Textiles tissés et à mailles | Vitesse d'allongement constante (CRE) |
| ISO 9073-5 | Nontissés | Pénétration mécanique par une bille |
| ISO 3303-1 | Supports textiles revêtus de caoutchouc ou de plastique | Méthode à la bille d'acier |
Les deux premières lignes sont à l'origine de l'essentiel de la confusion. L'ASTM D6797 note elle-même qu'il a été démontré que les machines CRT et CRE donnent des résultats différents. Un acheteur qui spécifie la D3787 et un laboratoire qui réalise la D6797 sur une machine universelle moderne ne font pas le même essai, même avec la même bille et le même anneau.
Indiquez le numéro de la méthode, pas « éclatement à la bille ».
La géométrie est fixe — gardez-la ainsi
L'ASTM D3787 utilise une bille d'acier polie de 25,4 mm (1 in) de diamètre et une pince annulaire d'ouverture 44,45 mm (1,75 in). Ces dimensions définissent la quantité d'étoffe sollicitée et la courbure qu'elle prend autour de la bille. Toute modification altère le résultat.
Problèmes fréquents au poste d'essai :
- Bille endommagée. Une bille qui a chuté, été rayée ou corrodée ne glisse plus proprement sur l'étoffe. Le frottement augmente et le résultat change. Inspectez la bille sous un bon éclairage et remplacez-la si sa surface est marquée.
- Mauvais anneau. Des accessoires d'autres normes peuvent se trouver dans le même tiroir. Un anneau de diamètre différent s'adapte mécaniquement mais modifie l'essai.
- Bille décentrée. La bille doit passer par le centre de l'anneau. Une bille décentrée charge d'abord un côté de l'éprouvette et la fait éclater prématurément.
Le serrage compte davantage que la bille
L'étoffe doit être maintenue de façon à ne pas pouvoir être attirée dans l'anneau à mesure que la bille avance. Si elle glisse, une partie de la course de la bille sert à tirer l'étoffe au lieu de l'étirer, et la force mesurée ne représente plus l'étoffe.
- Découpez des éprouvettes suffisamment grandes pour dépasser largement de la pince de tous côtés.
- Utilisez la force de serrage pour laquelle l'instrument est conçu ; sur les pinces à vis, formez les opérateurs à serrer de manière constante.
- Inspectez chaque éprouvette éclatée. Une rupture qui démarre au bord de l'anneau, ou un anneau d'étoffe ayant glissé, signale un essai invalide.
Les mailles à forte extensibilité sont les plus sujettes au glissement — ce qui est regrettable, car ce sont justement les étoffes pour lesquelles l'éclatement à la bille est le plus souvent utilisé.
Vitesse et type de machine
La D3787 spécifie une vitesse de déplacement constante de la bille (305 mm/min, 12 in/min). Sur une machine CRT, la bille se déplace à vitesse constante quelle que soit la résistance de l'étoffe. Sur une machine de traction CRE équipée d'un accessoire d'éclatement à la bille, c'est la vitesse d'allongement qui est maintenue constante, et l'historique charge–temps diffère.
Si votre laboratoire réalise l'éclatement à la bille sur une machine d'essai universelle, vous réalisez presque certainement un essai CRE. Cela ne pose pas de problème — indiquez-le comme tel. Ce qui pose problème, c'est d'étiqueter un résultat CRE comme ASTM D3787.
Éclatement à la bille ou à la membrane ?
L'éclatement à la membrane (ISO 13938-1/-2, ASTM D3786) applique une pression de fluide sur toute la surface d'essai. L'éclatement à la bille applique une charge mécanique concentrée au centre. Ils répondent à des questions légèrement différentes, et il n'existe pas de conversion entre une force d'éclatement à la bille et une pression d'éclatement à la membrane.
L'éclatement à la bille tend à être préféré pour les mailles très extensibles et les nontissés élastiques. L'ISO 9073-5 indique qu'il est conçu principalement pour les nontissés présentant un certain degré d'élasticité, auxquels l'essai d'éclatement ordinaire ne s'applique pas. Une membrane peut atteindre la limite de sa propre extensibilité avant la rupture d'une étoffe très extensible ; une bille continue de pousser.
Conditionnement et essais à l'état humide
La force d'éclatement à la bille est sensible à l'humidité, en particulier pour les mailles cellulosiques et polyamide. Conditionnez les éprouvettes selon l'ISO 139 et testez rapidement après leur sortie de l'atmosphère de conditionnement. Si un résultat à l'état humide est requis, suivez la procédure de mouillage de la méthode et indiquez que le résultat est à l'état humide.
Une courte routine de préparation
- Confirmez la méthode : ASTM D3787, ASTM D6797, ISO 9073-5 ou ISO 3303-1.
- Vérifiez le diamètre de la bille, l'ouverture de l'anneau et la surface de la bille.
- Confirmez que la bille passe au centre de l'anneau.
- Réglez la vitesse selon la norme et consignez-la.
- Mettez à zéro la lecture de force avec la bille dégagée de l'éprouvette.
- Inspectez chaque éclatement pour détecter une rupture au bord de la pince ou un glissement avant d'accepter le résultat.
Un laboratoire qui suit ces six étapes peut défendre ses valeurs d'éclatement à la bille face à tout audit d'acheteur. Un laboratoire qui saute l'étape 1 finira par comparer des chiffres CRT et CRE sans s'en rendre compte.
Notre appareil d'éclatement à la bille est livré avec une bille d'acier polie de 25,4 mm, une tête d'essai de 44,45 mm et une sortie de données USB. Il est fabriqué dans notre propre atelier à Istanbul.