Un essai de traction tire une étoffe dans une seule direction. Les étoffes tricotées, les nontissés et les complexes sont rarement sollicités ainsi à l'usage — un genou ou un coude pousse vers l'extérieur dans toutes les directions à la fois. C'est ce que reproduit un essai d'éclatement : l'éprouvette est serrée sur une membrane en caoutchouc, la membrane est gonflée, et la pression à la rupture est enregistrée.
La membrane peut être gonflée par un liquide ou par de l'air. Le choix de l'un ou de l'autre, et la façon de corriger l'effet de la membrane elle-même, déterminent si votre valeur peut être comparée à celle de quelqu'un d'autre.
Trois documents, deux principes
| Norme | Fluide de pression | Remarques |
|---|---|---|
| ISO 13938-1 | Hydraulique (liquide, pompage à débit constant) | Résistance et gonflement |
| ISO 13938-2 | Pneumatique (air comprimé) | Résistance et gonflement |
| ASTM D3786 | Appareil à membrane hydraulique ou pneumatique | Résistance à l'éclatement |
Les deux parties ISO ont été révisées en 2019 et couvrent les étoffes tricotées, tissées, nontissées et contrecollées, essayées conditionnées ou mouillées. L'ASTM D3786 accepte l'un ou l'autre type d'appareil à membrane au sein d'une seule méthode.
Quand l'hydraulique et le pneumatique concordent
Le domaine d'application ISO donne une règle utile : il ne semble pas y avoir de différence significative entre les résultats hydrauliques et pneumatiques pour des pressions allant jusqu'à 800 kPa. Cette plage couvre la plupart des vêtements courants. Pour les textiles spéciaux nécessitant des pressions d'éclatement plus élevées, la norme considère l'appareillage hydraulique comme plus adapté.
En pratique, cela signifie :
- Pour les jerseys de T-shirt, les sous-vêtements et la plupart des mailles mode, les deux principes donneront des valeurs comparables — à condition que les autres conditions concordent.
- Pour les étoffes techniques, les matériaux enduits ou contrecollés et les mailles lourdes qui éclatent bien au-delà de 800 kPa, choisissez l'hydraulique. Un système pneumatique stockant un grand volume d'air comprimé libère aussi brusquement cette énergie à la rupture, ce qui constitue en soi une question de manipulation.
Correction 1 : la membrane n'est pas gratuite
Une partie de la pression lue sert à étirer la membrane en caoutchouc, et non l'étoffe. Les méthodes exigent de corriger cet effet : la pression nécessaire pour gonfler la membrane seule, sans éprouvette, jusqu'au même gonflement est soustraite de la pression d'éclatement totale.
Les erreurs courantes :
- Aucune correction. Sur une maille légère, la part de la membrane représente une fraction significative du résultat. Les valeurs non corrigées paraissent plus fortes qu'elles ne le sont.
- Une seule valeur de correction utilisée indéfiniment. Le caoutchouc vieillit, durcit et s'amincit. Une correction déterminée lorsque la membrane était neuve est fausse six mois plus tard. Redéterminez-la selon le calendrier fixé par la norme et à chaque remplacement de la membrane.
- Correction au mauvais gonflement. La pression de la membrane doit être relevée au gonflement effectivement atteint par l'éprouvette à l'éclatement, et non à une valeur fixe.
La plupart des instruments actuels effectuent la correction automatiquement, mais quelqu'un doit encore lancer l'essai à blanc. Intégrez-le à la routine de début de journée.
Correction 2 : la surface d'essai
La pression d'éclatement dépend de la surface d'étoffe sous charge. L'ISO 13938-1 autorise plusieurs surfaces d'essai, 50 cm² servant de référence courante ; l'ASTM D3786 est généralement réalisée sur une surface d'essai bien plus petite.
Une valeur en kPa sans sa surface d'essai est incomplète. Deux laboratoires utilisant des anneaux de serrage différents peuvent rapporter des pressions différentes pour la même étoffe, et aucun n'a tort. Indiquez la surface d'essai sur chaque rapport et dans chaque limite de spécification. Si une spécification client donne une limite sans surface, demandez avant d'essayer.
Correction 3 : la vitesse
Un essai d'éclatement est rapide, et la vitesse compte. L'ISO 13938 contrôle la vitesse d'augmentation du volume ou — sur les appareils sans régulation de volume — le temps jusqu'à l'éclatement. L'ASTM D3786 a sa propre exigence de vitesse. Aller plus vite que spécifié donne généralement des pressions plus élevées.
Si votre instrument permet de régler la vitesse, réglez-la d'après la norme, notez-la sur la fiche de réglage et verrouillez-la si le logiciel le permet. La dérive de vitesse entre opérateurs est une source classique de dispersion d'une semaine à l'autre.
Autres sources d'erreur sur les résultats
Glissement dans le serrage. Si l'éprouvette est attirée hors de l'anneau de serrage, le gonflement augmente et l'éclatement ne se produit pas là où il devrait. Les éclatements qui commencent au bord du serrage ne sont pas valables ; notez-les et excluez-les comme l'exige la norme.
Essai à l'état mouillé. Les deux parties ISO permettent l'essai à l'état mouillé. Un résultat mouillé est une propriété différente d'un résultat conditionné et doit être identifié comme tel. Les éprouvettes pour les essais conditionnés doivent être amenées à l'atmosphère normale de l'ISO 139.
Gonflement ignoré. L'ISO 13938 rapporte le gonflement à l'éclatement en plus de la résistance. Deux étoffes ayant la même pression d'éclatement peuvent différer fortement dans leur bombement avant rupture — un indicateur de qualité pertinent pour les mailles qui se déforment au genou. Si votre instrument le mesure, rapportez-le.
Membrane ou bille ?
L'éclatement à la bille (ASTM D3787, ISO 9073-5 pour les nontissés) pousse une bille d'acier polie à travers l'étoffe sur une machine d'essai mécanique. C'est une famille de méthodes distincte avec ses propres résultats, et il n'existe aucune conversion de la force d'éclatement à la bille en pression de membrane. Si une spécification indique « résistance à l'éclatement » sans nommer de méthode, demandez de quel principe il s'agit.
Avant de rédiger le rapport
- ISO 13938-1, ISO 13938-2 ou ASTM D3786 — et la pression attendue dépasse-t-elle 800 kPa ?
- La correction de membrane a-t-elle été déterminée récemment, au bon gonflement ?
- La surface d'essai est-elle indiquée ?
- La vitesse a-t-elle été réglée d'après la norme, et non par habitude ?
- Les éclatements au bord du serrage ont-ils été exclus ?
- Conditionné ou mouillé — et est-ce indiqué dans le rapport ?
Notre éclatomètre hydraulique fonctionne jusqu'à 7000 kPa avec une tête d'essai standard de 50 cm², ce qui couvre largement la plage haute pression où la méthode hydraulique est préférée. Il est fabriqué dans notre propre atelier d'Istanbul.
Consultez la page de la méthode et de l'instrument ASTM D3786 pour les éclatomètres à membrane hydrauliques et pneumatiques répertoriés pour cette méthode.