Textile glass — Rovings — Manufacture of test specimens and determination of tensile strength of impregnated rovings

Verre textile — Stratifils — Fabrication d'éprouvettes et essai de traction sur stratifil imprégné

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
09-Oct-1996
Withdrawal Date
09-Oct-1996
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
06-Apr-2005
Completion Date
06-Apr-2005
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ISO 9163:1996 - Textile glass -- Rovings -- Manufacture of test specimens and determination of tensile strength of impregnated rovings
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ISO 9163:1996 - Verre textile -- Stratifils -- Fabrication d'éprouvettes et essai de traction sur stratifil imprégné
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Standards Content (sample)

IS0
INTERNATIONAL
9163
STANDARD
First edition
1996-I O-15
Textile glass - Rovings - Manufacture of
test specimens and determination of
tensile strength of impregnated rovings
- Fabrication d’@rouvettes et essai de traction
Verre textile - Stratifils
s ur s tra tifil imp&gn&
Reference number
IS0 9163:1996(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 9163:1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide fed-
eration of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 9163 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 13, Composites and reinforcement
fibres.
Annex A forms an integral part of this International Standard.
0 IS0 1996

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be

reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including

photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Orga nization for Standardi zation
Case Postale 56. CH-121 l Switzerland
IG eneve 20
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ IS0 IS0 9163:1996(E)
Introduction
There are several methods of measuring the tensile strength of rovings,
using as a specimen either an unimpregnated roving or a roving impreg-
nated with polyester or epoxy resin or with rosin/beeswax mixture.
The results obtained with these different methods are not equivalent.
The test carried out on rovings impregnated with cured resin is considered
the reference method. It allows both the tensile stress at break and the
modulus of elasticity to be measured. This method is the only one which
gives results having a direct correlation with the tensile properties of rein-
forced plastics made from the continuous roving.
The test results obtained with rovings impregnated with rosin/beeswax
are generally IO % to 20 % lower than those obtained with the reference
method. Moreover, the method using rovings impregnated with
rosin/beeswax does not give the tensile modulus of elasticity. On the
other hand, it is simpler than the reference method.
The measurement of the tensile strength using unimpregnated rovings is
even simpler, but the results are lower than those obtained with rovings
impregnated with rosin/beeswax mixture. They also show a greater varia-
tion. On the other hand, this method is a useful one for the user of the
roving to check the quality of the product. This method is not covered by
this International Standard but is described in IS0 3341.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
This page intentionally left blank
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0 IS0 9163:1996(E)
Textile glass - Rovings - Manufacture of test specimens and
determination of tensile strength of impregnated rovings
IS0 1172:~*I,
Textile-glass-reinforced p/as tics -
1 Scope
Prepegs, moulding compounds and laminates - De-
termination of the textile-glass and mineral-filter con-
This International Standard specifies two methods for
tent - Calculation method.
the determination of the tensile stress at break of an
impregnated roving:
IS0 1886: 1990, Reinforcement fibres - Sampling
plans applicable to received batches.
- the reference method (roving impregnated with
thermosetting resin);
IS0 1887:1995, Textile glass - Determination of
combustible-matter con tent.
- a rapid method (roving impregnated with
rosin/beeswax).
IS0 1889:
-3), Reinforcement yarns - Determination
of linear density.
The reference method is used to determine, in ad-
dition, the tensile modulus of elasticity of the glass.
IS0 2078:1993, Textile glass - Yarns - Designation.
The methods are applicable to both assembled
IS0 2602:1980, Statistical interpretation of test re-
(multistrand) and direct (multifilament) rovings.
sults - Estimation of the mean - Confidence inter-
val.
IS0 3341: 1984, Textile glass - Yarns - Determi-
nation of breaking force and breaking elongation.
2 Normative references
IS0 7822:1990, Textile glass reinforced plastics -
The following standards contains provisions which,
Determination of void content - Loss on ignition,
through reference in this text, constitute provisions of
mechanical disintegration and statistical counting
this International Standard. At the time of publication,
methods.
the editions indicated were valid. All standards are
subject to revision, and parties to agreements based
on this International Standard are encouraged to in-
3 Definitions
vestigate the possibility of applying the most recent
editions of the standards indicated below. Members
For the purposes of this International Standard, the
of IEC and IS0 maintain registers of currently valid In-
following definitions apply.
ternational Standards.
3.1 breaking force: The maximum tensile force
IS0 291:- 1 1, Plastics - Standard atmospheres for
(expressed in newtons) required to break a test
conditioning and testing.
specimen in a tensile test.
1) To be published. (Revision of IS0 291:1977)
2) To be published. (Revision of IS0 1172:1975)
3) To be published. (Revision of IS0 1889:1987 and IS0 10120:1991)
---------------------- Page: 5 ----------------------
@ IS0
IS0 9163:1996(E)
3.2 gauge length: The nominal length (expressed in
4 Principle
millimetres) between the spines of contact of an ex-
tensometer, by reference to which the length increase
A specimen of impregnated roving is subjected, using
due to a tensile force is determined.
suitable apparatus, to a tensile rupture test and the
breaking stress determined. In the case of the refer-
3.3 relative elongation: The ratio of the increase in
ence method only, the tensile modulus of elasticity of
length (expressed in millimetres) between the spines
the glass is also calculated.
of contact of an extensometer, resulting from appli-
cation of a tensile force, to the gauge length of the ex-
tensometer (also expressed in millimetres).
3.4 breaking stress: The ratio (expressed in mega-
5 Reference method
pascals) of the breaking force (expressed in newtons)
to the cross-sectional area41 of a roving (expressed in
5.1 Apparatus
square millimetres).
Ordinary laboratory apparatus, plus the following:
The force experienced by the resin can be neglected.
5.1.1 Impregnation apparatus (see figure I), includ-
3.5 loading stress: The ratio (expressed in mega-
ing the elements specified in 5.1 .I .I to 5.1 .I .4.
pascals) of the tensile force applied to a roving during
a tensile test (expressed in newtons) to the cross-
5.1.1.1 Reel, equipped with a tension-regul ating sys-
sectional area41 of the roving (expressed in square
tern capable of maintaining the roving under a tension
millimetres).
between 0,2 N and 20 N.
The force experienced by the resin can be neglected.
5.1.1.2 Impregnation vat (see figure 2), equipped
with yarn guides and capable of maintainir
lg a tem-
3.6 tensile modulus of elasticity of glass: The
perature of up to 130 OC with a precision of + 5 OC (the
megapascals) of the stress
ratio (expressed in
temperature is dependent on the resin system).
(expressed in megapascals) to the corresponding
strain, when the stress is below the proportionality
The use of a double-walled vat, with heating fluid cir-
limit or can be determined by extrapolation beyond
culating between the walls, is recommended. If a vat
this limit.
of this kind is not available, a hotplate may be used.
3.7 proportionality limit: The greatest stress
(expressed in megapascals) for which the relative
elongation is proportional to the applied force.
Dimensions in metres
Impregnation vat Winding system
Roving Die
/-- Ree1 i- \
Former
Tension-regulating
system
- General layout of impregnation apparatus
Figure 1

4) The cross-sectional area S of the roving, expressed in square millimetres, is given by the formula

pj x 1 o-3
where
pr is the exact linear density, in tex, of the unsized roving;

p is the density, in grams per cubic centimetre, of the glass constituting the roving.

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@ IS0 IS0 9163:1996(E)
Dimensions in millimetres
Entrance guide
Exit tensioning bar Die
Die support
Exit tensioning bar
Roving
lmpr egnatio
Rotating spindle of die, Q, 3 -(,,
Detail of die
Detail of vat exit
4 800
800 1 600 2 400
pl (tex)
I,4 2
d (mm) 018 I,15
(mm) 1 1, 5 2
d=0,0283fi (round up to the nearest 0,05 mm)

NOTE - Any equipment which is equivalent to the one illustrated above may be used, provided satisfactory impregnation is

obtained. Nevertheless, it is recommended that a die diameter given in the table be used, in order to obtain a reproducible

impregnation ratio.
Figure 2 - Vat and die

5.1.1.3 Stainless-steel die, designed to give the im- 5.1.1.4 Device (mechanical or manual) for collecting

the impregnated roving, ensuring that
pregnated roving a circular cross-section.
the roving is kept under tension;
The die shall be mounted on a spindle, so that it will -
align itself automatically with the roving during reeling
(see figure 2). - the impregnated strands are kept separate from
each other.
The glass content by mass, determined as specified in
IS0 1172, shall be approximately constant at
The collecting speed shall be as constant as possible.
75 % +4 %.
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@ IS0
IS0 9163:1996(E)
minimize the number of elementary units (packages)
5.1.2 Test machine.
to be selected.
5.121 A tensioning machine with clamps fitted with
a pin designed to hold the test specimen centrally be-
5.2.2 Conditioning
tween the jaws of the clamps shall be used. The ma-
chine shall also be equipped with a load-indicating or
Condition the packages selected as specified in 5.2.1
recording device. It shall be of the constant-rate-of-
for 12 h to 24 h in one of the standard atmospheres
extension (CRE) type and shall be used between 20 %
specified in IS0 291.
and 80 % of the selected load scale.
5.2.3 Test atmosphere
The machine shall be accurate to within + 1 % of the
indicated load over the selected load scale.
Conduct the test in the same atmospheric conditions
as those under which the rovings were conditioned
The use of two jaws with a guiding device is recom-
(see 5.2.2).
mended in order to avoid the necessity to lock the up-
per jaw manually, which could result in damage to the
test specimen.
5.3 Test specimens
The jaws shall be wider than the test specimen, and
5.3.1 Type and dimensions
shall have a gripping length of at least 50 mm. Their
faces shall be plane and parallel, shall ensure uniform
Each test specimen shall consist of an impregnated
pressure over the whole width of the test specimen,
roving with moulded end tabs. Its dimensions shall as
and shall hold it firmly without slippage.
given in figure 3.
5.1.2.2 An extensometer shall be used with associ-
A method for the fabrication of end tabs is given in
ated equipment for the continuous recording of elon-
annex A.
gation as a function of the applied force.
The extensometer shall be attached to the test
5.3.2 Number
specimen in such a way that no slipping occurs and
the test specimen is not damaged in any way. It shall
For each of the packages selected as specified in
be sufficiently light to induce negligible stresses in the
5.2.1, at least 10 test specimens shall be prepared to

test specimen. The inertia of the moving parts shall be obtain at least 10 valid readings (five for the determi-

low enough to have no effect on the force/elongation
nation of the breaking stress and five for the determi-
curve.
nation of the tensile modulus of elasticity).
The use of an extensometer with a gauge length of
5.3.3 Impregnation procedure
50 mm is recommended.
Set up the impregnating apparatus (5.1 .I) as shown in
5.1.3 Conditioning apparatus (see 52.2). figure 1.
NOTE 1 Details of the apparatus may vary depending on

5.2 Sampling and conditioning the type of roving package (reel or ball) and the way in

which it is unwound (unravelled or unrolled).
5.2.1 Sampling
The tension-regulating system and the yarn guide in
front of the vat shall not cause any damage to the
Carry out sampling in accordance with IS0 1886. Use
roving.
the “inspection by variables” method in order to
Dimensions in millimetres
Figure 3 - Test specimen
---------------------- Page: 8 ----------------------
@ IS0 IS0 9163:1996(E)
Adjust the unwinding tension to 3 mN/tex, i.e.
The impregnating system and the conditions of pass-
age of the roving through the vat shall be such that
2,4 N for 800 tex;
they provide an impregnated roving of good quality.
The quality of the impregnated roving may be verified
4,8 N for 1 600 tex;
by measuring the void content of the material in ac-
cordance with IS0 7822. For the purposes of this In- 7,2 N for 2 400 tex.
ternational Standard, the void content shall be lower
than 2 %. Rotate the former (see figure 4) at about 2 rpm and as
regularly as possible.
Carry out the following operations:
Wind on to the former a number of turns equal to at
least three times the number required for the test
Place a package on the reel of the tension-regulating
specimens to be produced, cut the roving and attach
system and unwind and discard at least the first layer
the free end to the former.
of roving.
Place the former vertically in an oven at a temperature
Install the die appropriate to the linear density of the
which will ensure partial polymeri
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 9163
Première édition
1996-I O-l 5
Verre textile - Stratifils - Fabrication
d’éprouvettes et essai de traction sur
stratifil imprégné
Textile glass - Rovings - Manufacture of test specimens and
de termina tion of tensile s trength of impregna ted rovings
Numéro de référence
ISO 9163:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9163:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 9163 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 13, Composites et fibres de ren-
forcemen t.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale.
0 ISO 1996

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-

cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-

cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord

écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ ISO ISO 9163:1996(F)
Introduction
II existe plusieurs méthodes pour la mesure de la résistance en traction
des stratifils, utilisant comme éprouvette soit un stratifil imprégné (par une
résine polyester ou époxyde ou un mélange de cellophane-cire d’abeille),
soit un stratifil non imprégné.
Les résultats obtenus par ces différentes méthodes ne sont pas équiva-
lents.
L’essai de traction sur stratifil imprégné de résine polymérisée est consi-
déré comme la méthode de référence. Elle permet la mesure de la con-
trainte de rupture et du module d’elasticité en traction. Cette méthode est
la seule qui donne des résultats ayant une relation directe avec les proprié-
tés en traction d’un stratifié réalisé avec ce stratifil non coupé.
Les résultats obtenus sur stratifil imprégné de cellophane-cire d’abeille
sont généralement 10 % à 20 % inférieurs à ceux obtenus par la méthode
de référence. Cette méthode ne permet pas, d’autre part, d’obtenir le mo-
dule en traction. Elle est par contre plus simple que la méthode de réfé-
rence.
La traction sur stratifil non imprégné est encore plus simple mais les résul-
tats sont inférieurs à ceux obtenus avec le mélange cellophane-cire
d’abeille. Ils présentent aussi une dispersion plus grande. Par contre, cette
méthode constitue un essai intéressant pour le contrôle de la qualité du
produit en ce qui concerne ses performances lors de l’utilisation par le
transformateur du stratifil. Cette méthode ne fait pas partie de la présente
Norme internationale mais de I’ISO 3341.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 9163:1996(F)
NORME INTERNATIONALE @ ISO
Stratifils - Fabrication d’éprouvettes et
Verre textile -
essai de traction sur stratifil imprégné
Détermination des taux de verre textile et de charge
1 Domaine d’application
- Méthode par calcination.
minérale
La présente Norme internationale prescrit deux mé-
ISO 1886:1990, Fibres de renfort - Méthodes
thodes pour la détermination de la contrainte de rup-
d’échantillonnage pour le contrôle de réception de
ture d’un stratifil imprégné, à savoir:
lots.
- la méthode de référence (résine thermodurcie);
ISO 1887:1995, Verre textile - Détermination de la
teneur en matières combustibles.
- une méthode rapide (imprégnation par collo-
phane-cire d’abeille).
ISO 1889:-3), Fils de renfort - Détermination de la
masse linéique.
La méthode de référence permet en plus de détermi-
ner le module d’élasticité en traction du verre.
ISO 2078: 1993, Verre textile - Fils - Désignation.
Les deux méthodes sont applicables aux stratifils as-
ISO 2602: 1980, Interprétation statistique de résultats
semblés et directs. d ‘essais - Estimation de la moyenne - Intervalle de
confiance.
ISO 3341: 1984, Verre textile - Fils - Détermination
2 Références normatives
de la force de rupture et de l’allongement à la rupture
en traction.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
ISO 7822:1990, Plastiques renforcés de verre tex-
tuent des dispositions valables pour la présente
tile - Détermination de la teneur en vide - Métho-
Norme internationale. Au moment de la publication,
des par perte au feu, par désintégration mécanique et
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme
par camp tage statistique.
est sujette à révision et les parties prenantes des ac-
cords fondés sur la présente Norme internationale
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
3 Définitions
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
le registre des Normes internationales en vigueur à un
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
moment donné.
les définitions suivantes s’appliquent.
-‘1, Plastiques - Atmosphères normales de
ISO 291:
3.1 force de rupture: Force de traction maximale
conditionnement et d’essai.
(exprimée en newtons) développée pour rompre
Plastiques renforcés de verre textile,
ISO 1172: -*), l’éprouvette dans un essai de traction.
imprégnés, compositions de moulage et stratifiés -
1) À publier. (Révision de I’ISO 291:1977)
2) À publier. (Révision de I’ISO 1172:1975)
3) À publier. (Révision de I’ISO 1889:1987 et de I’ISO 10120:1991)
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 3163:1996(F) 0 ISO

3.2 longueur de référence: Distance nominale en- 3.7 limite de proportionnalité: Contrainte de solli-

tre les arêtes des contacts de I’extensometre citation maximale (exprimée en mégapascals) pour

(exprimée en millimètres) servant à déterminer la va- laquelle l’allongement relatif reste proportionnel à la

riation de longueur due à la force de traction. force appliquée.
3.3 allongement relatif: Quotient de l’augmentation
de la distance (exprimée en millimètres) entre les arê-
tes des contacts de l’extensomètre, produite par la
4 Principe
force de traction, par la longueur de référence de I’ex-
tensomètre (exprimée en millimètres).
Une éprouvette de stratifil imprégné est soumise à un
essai de traction jusqu’à rupture, par des moyens ap-
3.4 contrainte de rupture: Quotient (exprimé en
propriés, et la contrainte de rupture est déterminée.
mégapascals) de la force de rupture (exprimée en
De plus, la méthode de référence permet de calculer
newtons) par l’aire de la section4) du stratifil (exprimée
le module d’élasticité en traction du verre.
en millimètres carrés).
II n’est pas tenu camp te de la force de
rupture sup-
portée par la résin est nég ligeable.
e, qui
5 Méthode de référence
3.5 contrainte de sollicitation: Quotient (exprimé
5.1 Appareillage
en mégapascals) de la force de traction appliquée à
l’éprouvette pendant l’essai (exprimée en newtons)

par l’aire de la section4) du stratifil (exprimée en milli- Matériel courant de laboratoire, et

mètre carrés).
51.1 Dispositif d’imprégnation (voir figure 1), com-
II n’est pas tenu compte de la force supportée par la
prenant les éléments prescrits de 5.1 .l .l à 5.1 .1.4.
résine, qui est négligeable.
5.1.1.1 Dévidoir, muni d’un système de régulation

3.6 module d’élasticité en traction du verre: Quo- de la tension du stratifil à une valeur comprise entre

tient (exprimé en mégapascals) de la contrainte de
0,2 N et 20 N.
sollicitation (exprimée en mégapascals) par I’allonge-
ment relatif correspondant lorsque cette contrainte
5.1.1.2 Bac d’imprégnation, équipé de guide-fils

est inférieure à la limite de proportionnalité ou est (voir figure Z), à même de maintenir à + 5 OC une tem-

prise sur le prolongement de la courbe, hors de cette pérature pouvant monter jusqu’à 130 OC (la tempéra-

limite, par extrapolation.
ture est fonction du système résine utilisé).
Dimensions en mètres
Bac d'i
Machine d'enroulement
Bobine \-Filière
Support d'enroulement
Régulateur de tension \ 1
Figure 1 - Schéma d’un dispositif d’imprégnation

4) L’aire S, exprimée en millimètres carrés, de la section du stratifil est donnée par la formule

p/ x10-3
pl est la masse linéique réelle, en tex, du stratifil désensimé;

est la masse volumique, en grammes par centimètre cube, du verre composant le stratifil.

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 9163:1996(F)
@ ISO
Dimensions en millimètres
Guide d’entrée
/------ Filière
Embarrage de sortie -1
(œil)
Embarrage plat
Stratifil
Embarrage à gorge
--------m-----v -l -
-lx 7
Niveau de la
résine
Support de filière
stie
Embarra ige de sor
7 7
Stratifil
Bac d’imprégnation 2
Centre de rotation de la filière @ 3
-J! ’
Détail de la filière
Détail de sortie du bac
pj bd 800 1600 2400 4800
d (mm) 03 1,15 14 2
h (mm) 1 1,5 2 3
d=0,0283&
(arrondir au 0,05 mm supérieur)

NOTE - Tout équipement équivalent à celui décrit ci-dessus peut être utilisé s’il donne une imprégnation satisfaisante. Toute-

fois, il est recommandé d’utiliser un diamètre de filière conforme au tableau de façon à obtenir un taux d’imprégnation stan-

dard.
Bac et calibre
Figure 2 -

Le maintien en température par circulation de fluide Le taux pondéra1 de verre, déterminé conformément à

I’ISO 1172, doit être sensiblement constant à
(bac à double paroi) est recommandé; à défaut, une
plaque chauffante peut être utilisée. 75 % +4 %.
5.1.1.4 Dispositif (mécanique ou manuel) de récep-
tion du stratifil imprégné, permettant
5.1.1.3 Filière en acier inoxydable, pour donner une
- le maintien en tension du stratifil;
section circulaire au stratifil imprégné.
- la séparation des brins imprégnés les uns par
La filière est montée sur un axe permettant son ali-
rapport aux autres.
gnement automatique au cours du bobinage (voir fi-
gure 2).
La vitesse de collecte doit être aussi constante que
possible.
---------------------- Page: 7 ----------------------
@ ISO
ISO 9163:1996(F)
limiter le nombre d’unités
5.1.2 Machine d’essai. sures afin de
échantillonnées.
5.1.2.1 On doit utiliser une machine de traction à
mors avec ergot de centrage, munie d’un mécanisme
5.2.2 Conditionnement
indicateur ou enregistreur de la force appliquée à
l’éprouvette. La machine de traction doit être du type
Conditionner dans leur emballage les enroulements
à vitesse constante d’allongement (CRE) et utilisée
sélectionnés conformément à 5.2.1 durant 12 h à 24 h
entre 20 % et 80 % de l’échelle de force choisie.
dans l’une des atmosphères normales prescrites dans
I’ISO 291.
L’erreur maximale sur la force indiquée ne doit pas
être supérieure à + 1 % de l’échelle utilisée.
5.2.3 Atmosphère d’essai
II est recommandé d’utiliser deux mors ayant un sys-
Effectuer l’essai dans la même atmosphère que celle
tème de guidage, pour éviter le blocage manuel des
le conditionnement des stratifils
choisie pour
mors supérieurs montés sur rotule qui risque d’en-
(voir 5.2.2).
dommager l’éprouvette.
Les mors doivent avoir une largeur supérieure à celle
de l’éprouvette, et une profondeur permettant d’assu-
5.3 Éprouvettes
rer une longueur de serrage d’au moins 50 mm. Leurs
faces doivent être planes et parallèles, assurer une
5.3.1 Type et dimensions
pression uniforme sur toute la largeur de l’éprouvette,
et ne pas permettre leur glissement.
L’éprouvette doit être constituée par le stratifil impré-
gné muni de talons moulés; ses dimensions doivent
5.1.2.2 On doit utiliser un extensomètre équipé d’un
être telles qu’indiquées à la figure 3.
dispositif d’enregistrement en continu de I’allonge-
ment en fonction de l’effort appliqué.
L’annexe A décrit une méthode de fabrication des ta-
lons.
L’extensomètre doit être muni de fixations empêchant
tout glissement des contacts sur l’éprouvette sans
pour autant provoquer une amorce de rupture. II doit
5.3.2 Nombre
être suffisamment léger pour n’introduire dans
l’éprouvette que des efforts négligeables. L’inertie
Pour chacun des enroulements sélectionnés en 5.2.1,
des pièces en mouvement doit être assez faible pour
préparer au moins 10 éprouvettes pour obtenir 10 ré-
ne pas déformer le diagramme force-allongement.
sultats exploitables (cinq pour la contrainte de rupture
et cinq pour le module d’élasticité).
II est recommandé d’utiliser un extensomètre ayant
une longueur de référence de 50 mm.
5.3.3 Imprégnation du stratifil
5.1.3 Dispositif de conditionnement (voir 5.2.2).
Procéder à l’imprégnation du stratifil au moyen du dis-
positif décrit en 5.1 .l (voir figure 1).
5.2 Échantillonnage et conditionnement
NOTE 1 Ce dispositif varie suivant la présentation du stra-
tifil à essayer (bobine ou pelote) et son mode de dévidage
(à la défilée ou à la déroulée).
5.2.1 Échantillonnage
La régulation de tension et les guide-fils situés avant
L’échantillonnage des stratifils doit être effectué con-
le bac doivent être tels qu’ils ne détériorent pas le fil.
formément à I’ISO 1886. Utiliser le système par me-
Dimensions en millimètres
Figure 3 - Éprouvette
---------------------- Page: 8 ----------------------
@ ISO
ISO 9163:1996(F)

Le systéme d’imprégnation et les conditions de pas- Régler la tension de dévidage a 3 mN/tex, soit:

sage dans le bac doivent être détermines de façon
que le stratifil imprégné obtenu soit de bonne qualité. 2,4 N pour 800 tex;
On peut vérifier la qualité en déterminant sa teneur en
N pour
4,8 1 600 tex;
vide conformément à I’ISO 7822. Pour les besoins de
la présente Norme internationale, la teneur en vide
7,2 N pour 2 400 tex.
doit être inférieure à 2 %.
Faire tourner le moule support de bobinage (voir fi-
gure 4) a une fréquence d’environ 2 r/min, le plus ré-
Effectuer les opérations suivantes.
gulièrement possible.
Mettre l’enroulement sur le support du régulateur de
Enrouler un nombre de tours au moins égal à trois fois
tension et éliminer au moins la première couche de
le nombre de prélévements nécessaires, puis fixer
stratifil.
l’extrémité du fil sur une
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 9163
Première édition
1996-I O-l 5
Verre textile - Stratifils - Fabrication
d’éprouvettes et essai de traction sur
stratifil imprégné
Textile glass - Rovings - Manufacture of test specimens and
de termina tion of tensile s trength of impregna ted rovings
Numéro de référence
ISO 9163:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9163:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 9163 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 13, Composites et fibres de ren-
forcemen t.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale.
0 ISO 1996

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-

cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-

cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord

écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ ISO ISO 9163:1996(F)
Introduction
II existe plusieurs méthodes pour la mesure de la résistance en traction
des stratifils, utilisant comme éprouvette soit un stratifil imprégné (par une
résine polyester ou époxyde ou un mélange de cellophane-cire d’abeille),
soit un stratifil non imprégné.
Les résultats obtenus par ces différentes méthodes ne sont pas équiva-
lents.
L’essai de traction sur stratifil imprégné de résine polymérisée est consi-
déré comme la méthode de référence. Elle permet la mesure de la con-
trainte de rupture et du module d’elasticité en traction. Cette méthode est
la seule qui donne des résultats ayant une relation directe avec les proprié-
tés en traction d’un stratifié réalisé avec ce stratifil non coupé.
Les résultats obtenus sur stratifil imprégné de cellophane-cire d’abeille
sont généralement 10 % à 20 % inférieurs à ceux obtenus par la méthode
de référence. Cette méthode ne permet pas, d’autre part, d’obtenir le mo-
dule en traction. Elle est par contre plus simple que la méthode de réfé-
rence.
La traction sur stratifil non imprégné est encore plus simple mais les résul-
tats sont inférieurs à ceux obtenus avec le mélange cellophane-cire
d’abeille. Ils présentent aussi une dispersion plus grande. Par contre, cette
méthode constitue un essai intéressant pour le contrôle de la qualité du
produit en ce qui concerne ses performances lors de l’utilisation par le
transformateur du stratifil. Cette méthode ne fait pas partie de la présente
Norme internationale mais de I’ISO 3341.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
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ISO 9163:1996(F)
NORME INTERNATIONALE @ ISO
Stratifils - Fabrication d’éprouvettes et
Verre textile -
essai de traction sur stratifil imprégné
Détermination des taux de verre textile et de charge
1 Domaine d’application
- Méthode par calcination.
minérale
La présente Norme internationale prescrit deux mé-
ISO 1886:1990, Fibres de renfort - Méthodes
thodes pour la détermination de la contrainte de rup-
d’échantillonnage pour le contrôle de réception de
ture d’un stratifil imprégné, à savoir:
lots.
- la méthode de référence (résine thermodurcie);
ISO 1887:1995, Verre textile - Détermination de la
teneur en matières combustibles.
- une méthode rapide (imprégnation par collo-
phane-cire d’abeille).
ISO 1889:-3), Fils de renfort - Détermination de la
masse linéique.
La méthode de référence permet en plus de détermi-
ner le module d’élasticité en traction du verre.
ISO 2078: 1993, Verre textile - Fils - Désignation.
Les deux méthodes sont applicables aux stratifils as-
ISO 2602: 1980, Interprétation statistique de résultats
semblés et directs. d ‘essais - Estimation de la moyenne - Intervalle de
confiance.
ISO 3341: 1984, Verre textile - Fils - Détermination
2 Références normatives
de la force de rupture et de l’allongement à la rupture
en traction.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
ISO 7822:1990, Plastiques renforcés de verre tex-
tuent des dispositions valables pour la présente
tile - Détermination de la teneur en vide - Métho-
Norme internationale. Au moment de la publication,
des par perte au feu, par désintégration mécanique et
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme
par camp tage statistique.
est sujette à révision et les parties prenantes des ac-
cords fondés sur la présente Norme internationale
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
3 Définitions
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
le registre des Normes internationales en vigueur à un
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
moment donné.
les définitions suivantes s’appliquent.
-‘1, Plastiques - Atmosphères normales de
ISO 291:
3.1 force de rupture: Force de traction maximale
conditionnement et d’essai.
(exprimée en newtons) développée pour rompre
Plastiques renforcés de verre textile,
ISO 1172: -*), l’éprouvette dans un essai de traction.
imprégnés, compositions de moulage et stratifiés -
1) À publier. (Révision de I’ISO 291:1977)
2) À publier. (Révision de I’ISO 1172:1975)
3) À publier. (Révision de I’ISO 1889:1987 et de I’ISO 10120:1991)
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ISO 3163:1996(F) 0 ISO

3.2 longueur de référence: Distance nominale en- 3.7 limite de proportionnalité: Contrainte de solli-

tre les arêtes des contacts de I’extensometre citation maximale (exprimée en mégapascals) pour

(exprimée en millimètres) servant à déterminer la va- laquelle l’allongement relatif reste proportionnel à la

riation de longueur due à la force de traction. force appliquée.
3.3 allongement relatif: Quotient de l’augmentation
de la distance (exprimée en millimètres) entre les arê-
tes des contacts de l’extensomètre, produite par la
4 Principe
force de traction, par la longueur de référence de I’ex-
tensomètre (exprimée en millimètres).
Une éprouvette de stratifil imprégné est soumise à un
essai de traction jusqu’à rupture, par des moyens ap-
3.4 contrainte de rupture: Quotient (exprimé en
propriés, et la contrainte de rupture est déterminée.
mégapascals) de la force de rupture (exprimée en
De plus, la méthode de référence permet de calculer
newtons) par l’aire de la section4) du stratifil (exprimée
le module d’élasticité en traction du verre.
en millimètres carrés).
II n’est pas tenu camp te de la force de
rupture sup-
portée par la résin est nég ligeable.
e, qui
5 Méthode de référence
3.5 contrainte de sollicitation: Quotient (exprimé
5.1 Appareillage
en mégapascals) de la force de traction appliquée à
l’éprouvette pendant l’essai (exprimée en newtons)

par l’aire de la section4) du stratifil (exprimée en milli- Matériel courant de laboratoire, et

mètre carrés).
51.1 Dispositif d’imprégnation (voir figure 1), com-
II n’est pas tenu compte de la force supportée par la
prenant les éléments prescrits de 5.1 .l .l à 5.1 .1.4.
résine, qui est négligeable.
5.1.1.1 Dévidoir, muni d’un système de régulation

3.6 module d’élasticité en traction du verre: Quo- de la tension du stratifil à une valeur comprise entre

tient (exprimé en mégapascals) de la contrainte de
0,2 N et 20 N.
sollicitation (exprimée en mégapascals) par I’allonge-
ment relatif correspondant lorsque cette contrainte
5.1.1.2 Bac d’imprégnation, équipé de guide-fils

est inférieure à la limite de proportionnalité ou est (voir figure Z), à même de maintenir à + 5 OC une tem-

prise sur le prolongement de la courbe, hors de cette pérature pouvant monter jusqu’à 130 OC (la tempéra-

limite, par extrapolation.
ture est fonction du système résine utilisé).
Dimensions en mètres
Bac d'i
Machine d'enroulement
Bobine \-Filière
Support d'enroulement
Régulateur de tension \ 1
Figure 1 - Schéma d’un dispositif d’imprégnation

4) L’aire S, exprimée en millimètres carrés, de la section du stratifil est donnée par la formule

p/ x10-3
pl est la masse linéique réelle, en tex, du stratifil désensimé;

est la masse volumique, en grammes par centimètre cube, du verre composant le stratifil.

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ISO 9163:1996(F)
@ ISO
Dimensions en millimètres
Guide d’entrée
/------ Filière
Embarrage de sortie -1
(œil)
Embarrage plat
Stratifil
Embarrage à gorge
--------m-----v -l -
-lx 7
Niveau de la
résine
Support de filière
stie
Embarra ige de sor
7 7
Stratifil
Bac d’imprégnation 2
Centre de rotation de la filière @ 3
-J! ’
Détail de la filière
Détail de sortie du bac
pj bd 800 1600 2400 4800
d (mm) 03 1,15 14 2
h (mm) 1 1,5 2 3
d=0,0283&
(arrondir au 0,05 mm supérieur)

NOTE - Tout équipement équivalent à celui décrit ci-dessus peut être utilisé s’il donne une imprégnation satisfaisante. Toute-

fois, il est recommandé d’utiliser un diamètre de filière conforme au tableau de façon à obtenir un taux d’imprégnation stan-

dard.
Bac et calibre
Figure 2 -

Le maintien en température par circulation de fluide Le taux pondéra1 de verre, déterminé conformément à

I’ISO 1172, doit être sensiblement constant à
(bac à double paroi) est recommandé; à défaut, une
plaque chauffante peut être utilisée. 75 % +4 %.
5.1.1.4 Dispositif (mécanique ou manuel) de récep-
tion du stratifil imprégné, permettant
5.1.1.3 Filière en acier inoxydable, pour donner une
- le maintien en tension du stratifil;
section circulaire au stratifil imprégné.
- la séparation des brins imprégnés les uns par
La filière est montée sur un axe permettant son ali-
rapport aux autres.
gnement automatique au cours du bobinage (voir fi-
gure 2).
La vitesse de collecte doit être aussi constante que
possible.
---------------------- Page: 7 ----------------------
@ ISO
ISO 9163:1996(F)
limiter le nombre d’unités
5.1.2 Machine d’essai. sures afin de
échantillonnées.
5.1.2.1 On doit utiliser une machine de traction à
mors avec ergot de centrage, munie d’un mécanisme
5.2.2 Conditionnement
indicateur ou enregistreur de la force appliquée à
l’éprouvette. La machine de traction doit être du type
Conditionner dans leur emballage les enroulements
à vitesse constante d’allongement (CRE) et utilisée
sélectionnés conformément à 5.2.1 durant 12 h à 24 h
entre 20 % et 80 % de l’échelle de force choisie.
dans l’une des atmosphères normales prescrites dans
I’ISO 291.
L’erreur maximale sur la force indiquée ne doit pas
être supérieure à + 1 % de l’échelle utilisée.
5.2.3 Atmosphère d’essai
II est recommandé d’utiliser deux mors ayant un sys-
Effectuer l’essai dans la même atmosphère que celle
tème de guidage, pour éviter le blocage manuel des
le conditionnement des stratifils
choisie pour
mors supérieurs montés sur rotule qui risque d’en-
(voir 5.2.2).
dommager l’éprouvette.
Les mors doivent avoir une largeur supérieure à celle
de l’éprouvette, et une profondeur permettant d’assu-
5.3 Éprouvettes
rer une longueur de serrage d’au moins 50 mm. Leurs
faces doivent être planes et parallèles, assurer une
5.3.1 Type et dimensions
pression uniforme sur toute la largeur de l’éprouvette,
et ne pas permettre leur glissement.
L’éprouvette doit être constituée par le stratifil impré-
gné muni de talons moulés; ses dimensions doivent
5.1.2.2 On doit utiliser un extensomètre équipé d’un
être telles qu’indiquées à la figure 3.
dispositif d’enregistrement en continu de I’allonge-
ment en fonction de l’effort appliqué.
L’annexe A décrit une méthode de fabrication des ta-
lons.
L’extensomètre doit être muni de fixations empêchant
tout glissement des contacts sur l’éprouvette sans
pour autant provoquer une amorce de rupture. II doit
5.3.2 Nombre
être suffisamment léger pour n’introduire dans
l’éprouvette que des efforts négligeables. L’inertie
Pour chacun des enroulements sélectionnés en 5.2.1,
des pièces en mouvement doit être assez faible pour
préparer au moins 10 éprouvettes pour obtenir 10 ré-
ne pas déformer le diagramme force-allongement.
sultats exploitables (cinq pour la contrainte de rupture
et cinq pour le module d’élasticité).
II est recommandé d’utiliser un extensomètre ayant
une longueur de référence de 50 mm.
5.3.3 Imprégnation du stratifil
5.1.3 Dispositif de conditionnement (voir 5.2.2).
Procéder à l’imprégnation du stratifil au moyen du dis-
positif décrit en 5.1 .l (voir figure 1).
5.2 Échantillonnage et conditionnement
NOTE 1 Ce dispositif varie suivant la présentation du stra-
tifil à essayer (bobine ou pelote) et son mode de dévidage
(à la défilée ou à la déroulée).
5.2.1 Échantillonnage
La régulation de tension et les guide-fils situés avant
L’échantillonnage des stratifils doit être effectué con-
le bac doivent être tels qu’ils ne détériorent pas le fil.
formément à I’ISO 1886. Utiliser le système par me-
Dimensions en millimètres
Figure 3 - Éprouvette
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@ ISO
ISO 9163:1996(F)

Le systéme d’imprégnation et les conditions de pas- Régler la tension de dévidage a 3 mN/tex, soit:

sage dans le bac doivent être détermines de façon
que le stratifil imprégné obtenu soit de bonne qualité. 2,4 N pour 800 tex;
On peut vérifier la qualité en déterminant sa teneur en
N pour
4,8 1 600 tex;
vide conformément à I’ISO 7822. Pour les besoins de
la présente Norme internationale, la teneur en vide
7,2 N pour 2 400 tex.
doit être inférieure à 2 %.
Faire tourner le moule support de bobinage (voir fi-
gure 4) a une fréquence d’environ 2 r/min, le plus ré-
Effectuer les opérations suivantes.
gulièrement possible.
Mettre l’enroulement sur le support du régulateur de
Enrouler un nombre de tours au moins égal à trois fois
tension et éliminer au moins la première couche de
le nombre de prélévements nécessaires, puis fixer
stratifil.
l’extrémité du fil sur une
...

Questions, Comments and Discussion

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