Évaluation de l'analyseur GrindoSonic pour la caractérisation de produits chimiques

Authors: Atul C. Sarma, Ph.D., Whip Mix Corporation (1997)

Conclusion

Sur la base des preuves ci-dessus, on peut conclure que la méthode d’essai pour déterminer le module de Young dynamique par l’utilisation de l’excitation impulsionnelle de vibration sonique pourrait être aussi efficace que la détermination de la résistance à l’écrasement, sinon un test supérieur pour la caractérisation de nos différentes gammes de produits. Cependant, si nous intégrons cette méthode d’essai comme méthode de routine, des travaux supplémentaires et des études corrélatives possibles pourraient nous amener à établir de meilleurs critères pour atteindre une qualité et une cohérence fiable en termes de conformité et de performance. La technique serait certainement un outil précieux pour la R&D. Elle peut également être utile pour le contrôle qualité après les calibrations et standardisations nécessaires pour la comparaison avec nos méthodes d’essai existantes. Même si le test GrindoSonic lui-même prend moins de temps, le temps nécessaire pour préparer l’éprouvette d’essai peut ne pas être réduit à moins que certaines modifications puissent être incorporées. L’avantage le plus important devrait être l’élimination ou la minimisation des erreurs personnelles et opérationnelles de notre procédure d’essai.

Les normes ASTM énumèrent un certain nombre de mérites et de défauts techniques de la méthode d’essai comme suit :

1. Les relations entre la fréquence de résonance et le module dynamique sont particulièrement applicables aux matériaux homogènes, élastiques et isotropes. D’autres matériaux nécessitent une considération attentive en raison de l’effet des inhomogénéités et de l’anisotropie.

2. La procédure implique la mesure de vibrations élastiques transitoires. Les matériaux avec une capacité d’amortissement très élevée peuvent être difficiles à mesurer avec cette technique si la vibration s’atténue avant que le compteur de fréquence puisse mesurer le signal.

3. Les traitements de surface spécifiques (revêtement, usinage, rectification, gravure, etc.) modifient les propriétés élastiques de l’éprouvette, et il y aura des effets accentués sur les propriétés mesurées par cette méthode de flexion, par rapport aux mesures statiques/volumiques par essais de traction ou de compression.

4. La méthode d’essai n’est pas satisfaisante pour les éprouvettes présentant des discontinuités majeures, telles que de grandes fissures ou des vides extrêmes étendus dans toute l’éprouvette.

5. Cette méthode d’essai pour déterminer les modules est limitée aux éprouvettes de géométries régulières (rectangulaires, parallélépipédiques, cylindres et disques) pour lesquelles des équations analytiques sont disponibles pour relier la géométrie, la masse et le module aux fréquences de vibration de résonance. La méthode ne peut pas être utilisée pour tester des matériaux qui ne peuvent pas être fabriqués avec de telles géométries.

6. La méthode d’essai suppose que les éprouvettes vibrent librement, sans contrainte ni impediment significatif.

7. Pour une mesure précise, les emplacements du point d’impact et du transducteur ne doivent pas être modifiés lors de lectures multiples.

8. Si les lectures de fréquence ne sont pas répétables pour un ensemble spécifique d’emplacements d’impact et de transducteur sur une éprouvette, cela peut être dû au fait que plusieurs modes de vibration différents sont développés et détectés dans le test. La géométrie de l’éprouvette d’essai et le mode de vibration souhaité doivent être évalués. Si les emplacements du point d’impact et du transducteur sont décalés pour créer et mesurer le seul mode de vibration souhaité, des mesures plus cohérentes seraient obtenues.

Cependant, l’acquisition de l’instrument GrindoSonic élargira certainement notre capacité de test dans les domaines de la R&D et du contrôle qualité.

Plus d’informations disponibles ici : http://www.matertest.com/mt/GS0087-MT73.pdf