ISO 7765-2:1994
(Main)Plastics film and sheeting — Determination of impact resistance by the free-falling dart method — Part 2: Instrumented puncture test
Plastics film and sheeting — Determination of impact resistance by the free-falling dart method — Part 2: Instrumented puncture test
The impact-penetration test described is used for the assessment of plastic films and thin sheets under an impact stress applied at right angles to the plane of the film. This part 2 is used if a force-deformation or a force-time diagram, recorded at practically constant velocity of the striker, is necessary for characterization of the impact behaviour. The test method is applicable to films of up to 1 mm thickness and makes it possible to compare impact-penetration forces, biaxial deformabilities and energy-absorption capacities of films.
Film et feuille de plastiques — Détermination de la résistance au choc par la méthode par chute libre de projectile — Partie 2: Essai avec appareil de perforation
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
7765-2
STANDARD
First edition
1994-08-15
Plastics film and sheeting -
Determination of impact resistance by the
free-falling dart method -
Part 2:
Instrumented puncture test
- Determination de Ia rhsistance au choc par
Film et feuille de plastiques
Ia methode par chute libre de projectile -
Partie 2: Essai avec appareil de Perforation
Reference number
ISO 77652: 1994(E)
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ISO 7765-2: 1994(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch 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. ISO
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 ISO 7765-2 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 2, MechanicaI properties.
ISO 7765 consists of the following Parts, under the general title Plastics
film and sheeting - Determination of impact resistance by the free-falling
dart method:
- Part 1: Staircase methods
- Part 2: lnstrumented puncture test
Annexes A and B of this part of ISO 7765 are for information only.
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
ISO 7765-2: 1994(E)
Plastics film and sheeting - Determination of impact
resistance by the free-falling dart method -
Part 2:
Instrumented puncture test
1.4 The test results are comparable only if the con-
1 Scope
ditions for preparation of specimens, their thickness
and surfaces, and the test conditions are identical.
1.1 The impact-Penetration test described in the
Comprehensive evaluation of the reaction to impact
two Parts of this International Standard is used for the stress requires that the determinations are made as
assessment of plastic films and thin sheets (herein- functions of deformation rate and temperature for
after referred to as films) under an impact stress ap- different material variables, such as crystallinity and
plied at right angles to the plane of the film. moisture content.
1.2 Part 1 of this International Standard tan be used
2 Normative references
if it is sufficient to characterize the impact behaviour
of the film by an impact-failure energy. Part 2 is used
The following Standards contain provisions which,
if a forte-deformation or a forte-time diagram, re-
through reference in this text, constitute provisions
corded at practically constant velocity of the striker, is
of this part of ISO 7765. At the time of publication, the
necessary for characterization of the impact behav-
editions indicated were valid. All Standards are subject
iour. This applies if:
to revision, and Parties to agreements based on this
par-t of ISO 7765 are encouraged to investigate the
- measured quantities derivable only from this dia-
possibility of applying the most recent editions of the
gram are required or
Standards indicated below. Members of IEC and ISO
- only a small number of test specimens are avail- maintain registers of currently valid International
able. Standards.
ISO 291: 1977, Plastics - Standard atmospheres for
1.3 The test method is applicable to films of up to conditioning and testing.
1 mm thickness and makes it possible to compare
ISO 4593:1993, Plastics - Film and sheeting - De-
impact-Penetration forces, biaxial deformabilities and
termination of thickness by mechanical scanning.
energy-absorption capacities of films. Furthermore, if
required, the transition region between brittle and
ISO 6603-2:1989, Plastics - Determination of multi-
tough behaviour of the film under the conditions of
axial impact behaviour of rigid plastics - Part 2: In-
testing tan be determined by varying the temperature
strumented puncture test.
or the Penetration velocity or the relative humidity
(see also annex B).
ISO 7765-1 :1988, Plastics film and sheeting - De-
termination of impact resistance by the free-falling
NOTE 1 For thicknesses greater than 1 mm, ISO 6603-2
should be used.
dar-t method - Part 1: Staircase methods.
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0 ISO
ISO 7765-2:1994( E)
F,/d, WM/d and W,ld do not allow a physically exact com-
3 Definitions
parison between film specimens of different materials, the
thickness dependence of these normalized values is negli-
For the purposes of this part of ISO 7765, the follow-
gible for similar materials (those with the same amount of
ing definitions apply.
crystallinity and the same orientation) provided the thick-
nesses do not differ by more than a factor of 1,5.
31 peak forte, FM: The maximum forte exerted by
! striker in the direction of impact during the test
ttie
4 Principle
(see figures 1 to 3).
The test specimen is penetrated normal to its plane
3.2 deformation at peak forte, SM: The defor-
by a striker at a nominally uniform velocity. The re-
mation in the direction of impact at the centre of the
sulting forte-deformation or forte-time diagram is
test specimen corresponding to the peak forte. For
electronically recorded. The test specimen is firmly
materials exhibiting a peak-forte Plateau, the defor-
clamped during the test.
mation is taken at the centre of the Plateau (see
figure 1).
The forte-deformation diagram obtained in these
tests Shows several features of the material ’s
3.3 energy to peak forte, WM: The area under the
bahaviour under impact. For example, the fracture
forte-deformation curve bounded by the origin, the
may be “brittle ”, “ductile ”, “tough” or characterized
peak forte and the deformation at peak forte (see
by initial darnage or by Crack initiation and propa-
figures 1 to 3).
gation. In addition, dynamic effects may be present,
such as load-cell/indentor resonance, specimen res-
3.4 total Penetration energy, WT: The total energy
onance and initial contact/inertia peaks (see figures 1
expended in penetrating the test specimen (see fig-
to 3).
Ures 1 to 3).
In all cases care must be exercised in analysing these
In contrast to the instrumented puncture test applied
features because the operative mechanism and the
to test specimens made of brittle plastic (see
trains of inference are not yet fully established, and
ISO 6603-2) the forte-deformation diagram of this
are the subject of continuing research.
test applied to film and sheeting frequently Shows a
clear Point of first failure (failure Point) indicated by a
5 Apparatus
sharp drop in the forte. If this is the case, and if the
interested Parties agree to use this Point as a charac-
The apparatus consists of a mechanical test device for
teristic criterion, the following additional definitions
applying the test forte, instruments for measuring the
may be used.
forte and the deformation produced, and a thickness
gauge.
3.5 fahre forte, FF: The forte exerted by the striker
in the direction of impact, measured at the failure
5.1 Test device
Point (see figures 1 and 2).
The essential components of the test device are the
3.6 fahre deformation, SF: The deformation in the
energy carrier (normally a falling mass, but a pneu-
direction of impact at the centre of the test specimen,
matically, hydraulically or spring-driven mass or a
measured at the failure, Point (see figures 1 and 2).
pendulum impact-testing device may also be used),
the striker, and the clamping device consisting of the
3.7 failure energy, WF: The area under the force-
deformation curve bounded by the origin, the failure test specimen support and the clamping ring (see
forte and the failure deformation (see figures 1 and figures 4 and 5).
2) .
The apparatus shall permit the test specimen to be
punctured at the centre at a nominally constant vel-
NOTES
ocity, perpendicular to the specimen surface. The
2 If the forte-deformation diagram as measured during the
forte exerted on the test specimen in the direction
test is influenced strongly by dynamic resonance effects, a
of impact and the deformation of the specimen in the
mean curve may be used to obtain the values of the par-
direction of impact shall be measurable or derivable
ameters defined in 3.1 and 3.4. This, however, is seldom
(see figure4). Equipment suitable for this are falling-
the case when plastic film is tested.
dart machines, pendulums long enough for the pen-
etration path to be regarded as approximately straight,
3 When comparing films of slightly different thicknesses,
or high-speed tensile-testing machines with suitable
it is advisable to relate F,, FF, WM and WF to the thickness
d of the specimen. Though the normalized values F,/d, attachments.
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aJ
L
’ FM
FF
SM SF
Deformation
Figure 1 - Forte-deformation diagram for very tough materials (schematic)
SM SF
Deformation
Figure 2 -
Forte-deformation diagram for tough materials (schematic)
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ISO 7765-2: 1994(E)
aJ
U
L
WM=WF
l.?
L-4
FM=FF
SM=SF
Deformation
Forte-deformation diagram for brittle materials (schematic)
Figure 3 -
1 6
2
1 Test specimen
Hemispherical striker, diameter D,
2
3 Load cell (preferred Position)
4 Shaft
5 Clamping ring
Test-specimen support, inside diameter D2
6
Figure 4 - Test apparatus (schematic)
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ISO 7765-2: 1994(E)
Dimensions in millimetres
@ 80 l
Clamping ring
Test-specimen support
RZ /
Figure 5 - Clamping device
5.1 .l Energy carrier is the total Penetration energy, in joules.
WT
The falling-dart System used shall be capable of hold-
The impact energy (e.g. drop energy) available shall
ing and releasing a weighted striker so that the striker
be large in comparison to the Penetration energy ab- falls constrained by a guide or guide(s). The fall shall
sorbed H$. This is because the influence of the test
be largely without friction or losses through windage.
velocity (over the range of velocities used in the test)
Any friction shall be taken into account in the calcu-
on the viscoelastic behaviour of plastics is relatively
lations.
small; a decrease in the velocity of the striker of
NOTES
20 % is acceptable.
4 In most cases, a weighted striker with a total mass m
This energy requirement is met by falling-dart ma-
of 10 kg is sufficient.
chines if
5 A velocity-measuring Sensor should be placed close to
m > 3W,lg&
the Point of impact to eliminate errors due to friction be-
tween the dart and the guides and to air resistance.
where
With hydraulically driven high-speed tensile-testing
m is the falling mass, in kilograms;
machines, any deviation of the velocity during impact
is the acceleration due to gravity
lz shall be proved, e.g. by plotting the deformation-time
(9,81 m/s*);
cutves and checking their slope.
is the height of fall, in metres;
HO
5
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0 ISO
ISO 7765-2: 1994(E)
5.1.2 Striker device shall be required to measure shall be 2 5&,
frequency of the
where fn is the natura1
The preferred striker has a polished, hardened,
strikerlload-cell assembly.
hemispherical striking surface with a diameter
For the bandwidth BT of the amplifier train (direct-
= 20 mm + 0,2 mm. Alternatively, a striking sur-
Dl
current or carrier-frequency amplifier) with a lower
face of 10 mm + 0,l mm diameter may be used. The
bandwidth limit of 0 Hz, the following applies by
striker shall be Gnstructed of ste.el.
analogy:
The load cell on the striker shall be mounted as close
B, >
as possible to the tip to minimize the effect of extra-
neous forces. An example is shown in figure4.
1
--
n
1 2
BT =
The head of the striker may be powdered with talcum
j=l
or lubricated with oil to reduce friction, provided that
J
the interested Parties agree on this procedure and use
where Bi is the individual bandwidth of the jth amplifier
identical material. In some cases, this tan reduce the
Stage,
statistical scatter of the results. lt should be borne in
mind, however, that lubricating the striker may influ-
NOTE 6 An example of such a measurement train is a
ence the test results considerably.
piezoelectric load cell mounted be
...
ISO
NORME
7765-2
INTERNATIONALE.
Premiére édition
1994-08-15
Film et feuille de plastiques -
Détermination de la résistance au choc par
la méthode par chute libre de projectile -
Partie 2:
Essai avec appareil de perforation
Determina tion of impact resistance by the
P/as tics film and shee ting -
free-falling dart method -
Part 2: Instrumented puncture test
Numéro de référence
ISO 776521994(F)
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ISO 7765-2: 1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fedération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéressé par une
etude a le droit de faire partie du comite technique cree 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 7765-2 a éte elaborée par le comite techni-
que lSO/rC 61 I Plastiques, sous-comité SC 2, Propriétés mécaniques.
L’ISO 7765 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Film et feuille de plastiques - Détermination de la résistance au
choc par la méthode par chute libre de projectile:
- Partie 1: Méthodes dites de «l’escalier»
- Partie 2: Essai avec appareil de perforation
Les annexes A et B de la présente partie de I’ISO 7765 sont données
uniquement à titre d’information.
0 ISO 1994
Droits de reproduction réserves. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut Qtre 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
ecrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56*CH-1211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 7765-2: 1994(F)
Film et feuille de plastiques - Détermination de la
résistance au choc par la méthode par chute libre de
projectile -
Partie 2:
Essai avec appareil de perforation
compris entre le comportement de fragilité et le
1 Domaine d’application
comportement de tenacité du film dans les conditions
d’essai en faisant varier la température, la vitesse de
pénétration ou l’humidité relative (voir également an-
1.1 Les deux parties de I’ISO 7765 decrivent une
nexe B).
methode d’essai de choc avec pénétration qui est
utilisee pour evaluer les films et feuilles minces de
NOTE 1 Dans le cas d’épaisseurs supérieures à 1 mm, il
plastiques (ci-aprés désignés par le terme ((films»)
convient d’utiliser I’ISO 6603-2.
ayant été soumis à une contrainte de choc appliquée
perpendiculairement au plan du film.
1.4 Les résultats d’essai sont comparables uni-
quement si les conditions de préparation des éprou-
1.2 La partie 1 de I’ISO 7765 peut être utilisée s’il
vettes, leur épaisseur, leur surface et les conditions
suffit de caractériser le comportement au choc des
d’essai sont identiques. Pour evaluer de maniere ex-
films par I’intermediaire de l’énergie d’impact à la
haustive la réaction à la contrainte de choc, les déter-
rupture. La présente partie 2 doit être utilisée si la
minations sont realisées en fonction de la vitesse de
caractérisation du comportement au choc nécessite
déformation et de la température pour différentes va-
l’utilisation d’un diagramme force-déformation ou
riables de la matiére, telles que sa cristallinité et son
force-temps, enregistre en adoptant pour le percuteur
taux d’humidité.
une vitesse pratiquement constante. Cette disposition
s’applique si
- les valeurs des grandeurs mesurées qui ne peu- 2 Références normatives
vent être déduites qu’à partir de ce diagramme,
Les normes suivantes contiennent des dispositions
sont exigées, ou si
qui, par suite de la reférence qui en est faite, consti-
- l’on ne dispose que d’un petit nombre d’éprou-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
vettes. de I’ISO 7765. Au moment de la publication, les édi-
tions indiquées etaient en vigueur. Toute norme est
sujette à révision et les parties prenantes des accords
1.3 La methode d’essai est applicable aux films fondes sur la présente partie de I’ISO 7765 sont invi-
ayant une épaisseur maximale de 1 mm et permet de tees à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
comparer les forces d’impact-pénétration, les éven- les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
tuelles déformations biaxiales et les capacités d’ab-
membres de la CEI et de I’ISO possédent le registre
sorption d’énergie des films. De plus, si nécessaire,
des Normes internationales en vigueur à un moment
il est possible de determiner le domaine de transition
donne.
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO 7765-2: 1994(F)
ISO 291: 1977, Plastiques - Atmosphères normales 3.6 déformation à la rupture, SF: Déformation au
de conditionnement et d’essai. centre de l’éprouvette dans la direction d’application
du choc, mesurée au point de rupture (voir figures 1
ISO 4593:1993, Plastiques - Film et feuille - Dé-
et 2).
termina tion de l’épaisseur par examen mécanique.
3.7 énergie à la rupture, wF: surface comprise
ISO 6603-Z: 1989, Plastiques - Détermination du
sous la courbe force-déformation, délimitee par I’ori-
comportement des plastiques rigides sous un choc
gine, la force de rupture et la déformation à la rupture
multiaxial - Partie 2: Essai par perforation
(voir figures 1 et 2).
ins trumen tee.
NOTES
ISO 7765-l :1988, Film et feuille de plastiques - Dé-
termination de la resistance au choc par la methode 2 Si les valeurs de la courbe force-déformation mesurées
pendant l’essai sont fortement influencées par des effets
par chute libre de projectile - Partie 1: Méthodes
dynamiques de résonance, une courbe moyenne peut être
dites de «I’escalier~).
utilisée pour obtenir les valeurs des paramètres définis en
3.1 et 3.4. Toutefois, ceci est rarement le cas lors de l’essai
de films plastiques.
3 Définitions
3 Lorsqu’on compare des films d’épaisseurs légèrement
différentes, il est recommande d’établir un rapport entre
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 7765,
FM, FF, WM et WF et l’épaisseur d de l’éprouvette. Tandis que
les définitions suivantes s’appliquent.
les valeurs normalisées F,/d, F,ld, WM/d et W,/d ne per-
mettent pas d’effectuer une comparaison physiquement
3.1 force maximale, FM: Force maximale exercée
exacte d’éprouvettes de films constitues de matériaux dif-
pendant l’essai par le percuteur dans la direction
férents, la dépendance de ces valeurs normalisées vis-a-vis
d’application du choc (voir figures 1 à 3).
de l’épaisseur est négligeable .dans le cas de matériaux si-
milaires (ceux ayant le même degré de cristallinité et la
même orientation) a condition que les épaisseurs ne diffè-
3.2 déformation à la force maximale SM: Défor-
rent pas de plus d’un facteur de 1,5.
mation dans la direction d’application du choc, induite
au centre de l’éprouvette par la force maximale. Pour
les matériaux présentant un palier a la force maxi-
male, la déformation à considérer est celle qui inter-
vient au centre du palier (voir figure 1).
4 Principe
3.3 énergie à la force maximale, wM: Surface
L’éprouvette est soumise à une pénétration engen-
comprise sous la courbe force-déformation, delimitée
dree perpendiculairement au plan qu’elle forme, par
par l’origine, la force maximale et la deformation a la
un percuteur se déplaçant à une vitesse nominale
force maximale (voir figures 1 à 3).
uniforme. Le diagramme force-déformation ou force-
temps en résultant est enregistré par des moyens
3.4 énergie de pénétration, WT: Énergie totale
électroniques. L’éprouvette est solidement fixée pen-
consommée lors de la pénétration de l’éprouvette
dant l’essai.
(voir figures 1 a 3).
Le diagramme force-déformation obtenu lors de ces
Contrairement au cas de l’essai avec appareil de per-
essais révèle plusieurs caractéristiques du compor-
foration realise sur des éprouvettes en plastique fra-
tement au choc du materiau. Ainsi, la rupture peut,
gile (voir ISO 6603-2), la courbe force-déformation
par exemple, être «fragile)), ((ductile)), «tenace)) ou
obtenue lors du présent essai qui s’applique aux films
caracterisee par un endommagement initial ou par la
et feuilles, présente souvent un net point de rupture
formation initiale et la propagation d’une fissure. De
initiale (point de rupture) mis en évidence par une
plus, des effets dynamiques peuvent intervenir, tels
brusque diminution de I’intensite de la force. Si tel est
que la resonance de la cellule de charge/du péné-
le cas, et si les parties intéressées s’accordent pour
trateur, la résonance de l’eprouvette et des pics
utiliser ce point en tant que critere caractéristique, les
d’inertie au debut du contact (voir figures 1 à 3).
définitions supplémentaires suivantes peuvent être
utilisées. Dans tous les cas, il faut faire preuve de prudence lors
de l’analyse de ces caractéristiques car le mecanisme
3.5 force de rupture, &: Force exercee par le per- fonctionnel et les facteurs d’influente ne sont pas
cuteur dans la direction d’application du choc, mesu- encore complètement établis; d’ailleurs, ils font en-
ree au point de rupture (voir figures 1 et 2). core l’objet de recherches.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 7765-2: 1994(F)
compose d’un support d’éprouvette et d’un anneau
5 Appareillage
de serrage (voir figures 4 et 5).
L’appareillage est composé d’un dispositif d’essai
Le dispositif d’essai utilise doit permettre de perforer
mécanique destiné a appliquer la force d’essai, des
l’éprouvette en son centre, a une vitesse nominale
instruments de mesurage de la force et de la defor-
constante et perpendiculairement a sa surface. La
mation produite, et d’une jauge d’épaisseur.
force exercée sur l’éprouvette dans la direction d’ap-
plication du choc, et la déformation de l’éprouvette
dans la direction d’application du choc doivent pouvoir
5.1 Dispositif d’essai
être mesurées ou deduites (voir figure4). Cet essai
Les principaux éléments du dispositif d’essai sont les peut être realise de manière appropriée au moyen des
suivants: le dispositif de source d’énergie (nor- équipements suivants: machines d’essai à masse
tombante, pendules comportant un axe suffisamment
malement constitue par une masse tombante, mais il
est également possible d’utiliser une masse entraînée long pour que la trajectoire de pénétration puisse être
par un dispositif pneumatique, hydraulique ou par un considérée comme étant approximativement rectili-
ressort, ou encore un dispositif d’essai de choc gne, ou machines d’essai de traction a haute vitesse
pendulaire), le percuteur et le dispositif de fixation munies d’éléments auxiliaires appropriés.
FF
SF
Déformation
Figure 1 - Graphique force-déformation pour des matbriaux trb tenaces (schématique)
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 7765-2: 1994(F)
SM SF
Deformation
Figure 2 - Graphique force-déformation pour des matériaux tenaces (schématique)
FM=FF
SM=SF
Déformation
Figure 3 - Graphique force-déformation pour des matériaux fragiles (schématique)
4
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 7765=2:1994(F)
Q ISO
6
2 1
1 Éprouvette
mm f 0,2 mm
20
2 Percuteur hémisphérique, 0
3 Cellule de charge (position recommandée)
Axe
4
5 Anneau de serrage
2 mm
40 mm f
6 Support d’éprouvette, 0 int.
Appareillage d’essai (schématique)
Figure 4 -
---------------------- Page: 7 ----------------------
*
0 ISO
ISO 7765-2: 1994(F)
Dimensions en millimètres
@80 I
Anneaudeserrage
l--- Supportd'eprouvette
Figure 5 - Dispositif de fixation
5.1.1 Dispositif de source d’énergie est la hauteur de chute, en mètres;
HO
est l’énergie totale de pénétration, en
W
joules.
En comparaison avec l’énergie absorbée lors de la
l’énergie d’impact disponible (par Le dispositif d’essai a masse tombante utilise doit
pénétration WT,
exemple l’énergie de chute) doit être importante. En être capable de retenir et de lâcher un percuteur lesté
effet, du fait que l’influence de la vitesse d’essai (sur en le guidant dans sa chute au moyen d’un ou plu-
la chute du per-
toute la plage des vitesses utilisées pour cet essai) sieurs guides. Autant que possible,
sur le comportement viscoélastique des plastiques tuteur ne doit être assujettie a aucun effet de
est relativement faible, une diminution de la vitesse frottement, et a aucune perte due à la ventilation.
du percuteur de 20 % est admise. Tout frottement éventuel doit être pris en compte
dans les calculs.
Cette prescription d’énergie est satisfaite lors de
NOTES
l’utilisation de machines d’essai à masse tombante si
la masse totale m
4 Dans la plupart des cas, il suffit que
du percuteur lesté soit de 10 kg.
où
5 II convient d’utiliser un capteur de mesurage de la vi-
m est la masse tombante, en kilogrammes; tesse à proximité du point d’impact afin de compenser le
frottement entre la masse tombante et la rampe de guidage
ainsi que le frottement dû à la résistance de l’air.
est I’accelération due a la pesanteur
g
(9,81 m/s*);
6
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Q ISO
ISO 7765-2: 1994(F)
Dans le cas des machines d’essai a haute vitesse
5.2 Instruments utilisés pour le mesurage
entraînée par un dispositif hydraulique, tout écart de
de la force, de la déformation de l’éprouvette
la vitesse pendant le choc doit être contrôle en me-
et de l’épaisseur de l’éprouvette
surant, par exemple, les courbes déformation-temps
et en en verifiant leur pente.
Les instruments de mesurage utilisés doivent être
capable de mesurer la force et la déformation à 5 %
prés de leur valeur maximale.
EXEMPLE
5.1.2 Percuteur
Si, en cas d’utilisation d’un dispositif électronique,
l’exactitude est de 0,4 % pour la déviation totale, pour
II est recommande d’utiliser un percuteur ayant une
une deviation de 20 %, l’exactitude est de 2 %.
surface de frappe hémisphérique, polie et trempée,
= 20 mm & 0,2 mm. À titre de solu-
de diamètre II,
5.2.1 Cellule de charge
tion de rechange, la surface de frappe peut avoir un
diamètre de 10 mm + 0,l mm. Les percuteurs doi-
Étant donné la très courte durée de l’expérience,
vent être fabriques en acier.
seule l’utilisation de cellules de charge électroniques
caracterisees par une fréquence naturelle élevée est
La cellule de charge in
...
ISO
NORME
7765-2
INTERNATIONALE.
Premiére édition
1994-08-15
Film et feuille de plastiques -
Détermination de la résistance au choc par
la méthode par chute libre de projectile -
Partie 2:
Essai avec appareil de perforation
Determina tion of impact resistance by the
P/as tics film and shee ting -
free-falling dart method -
Part 2: Instrumented puncture test
Numéro de référence
ISO 776521994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7765-2: 1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fedération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéressé par une
etude a le droit de faire partie du comite technique cree 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 7765-2 a éte elaborée par le comite techni-
que lSO/rC 61 I Plastiques, sous-comité SC 2, Propriétés mécaniques.
L’ISO 7765 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Film et feuille de plastiques - Détermination de la résistance au
choc par la méthode par chute libre de projectile:
- Partie 1: Méthodes dites de «l’escalier»
- Partie 2: Essai avec appareil de perforation
Les annexes A et B de la présente partie de I’ISO 7765 sont données
uniquement à titre d’information.
0 ISO 1994
Droits de reproduction réserves. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut Qtre 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
ecrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56*CH-1211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 7765-2: 1994(F)
Film et feuille de plastiques - Détermination de la
résistance au choc par la méthode par chute libre de
projectile -
Partie 2:
Essai avec appareil de perforation
compris entre le comportement de fragilité et le
1 Domaine d’application
comportement de tenacité du film dans les conditions
d’essai en faisant varier la température, la vitesse de
pénétration ou l’humidité relative (voir également an-
1.1 Les deux parties de I’ISO 7765 decrivent une
nexe B).
methode d’essai de choc avec pénétration qui est
utilisee pour evaluer les films et feuilles minces de
NOTE 1 Dans le cas d’épaisseurs supérieures à 1 mm, il
plastiques (ci-aprés désignés par le terme ((films»)
convient d’utiliser I’ISO 6603-2.
ayant été soumis à une contrainte de choc appliquée
perpendiculairement au plan du film.
1.4 Les résultats d’essai sont comparables uni-
quement si les conditions de préparation des éprou-
1.2 La partie 1 de I’ISO 7765 peut être utilisée s’il
vettes, leur épaisseur, leur surface et les conditions
suffit de caractériser le comportement au choc des
d’essai sont identiques. Pour evaluer de maniere ex-
films par I’intermediaire de l’énergie d’impact à la
haustive la réaction à la contrainte de choc, les déter-
rupture. La présente partie 2 doit être utilisée si la
minations sont realisées en fonction de la vitesse de
caractérisation du comportement au choc nécessite
déformation et de la température pour différentes va-
l’utilisation d’un diagramme force-déformation ou
riables de la matiére, telles que sa cristallinité et son
force-temps, enregistre en adoptant pour le percuteur
taux d’humidité.
une vitesse pratiquement constante. Cette disposition
s’applique si
- les valeurs des grandeurs mesurées qui ne peu- 2 Références normatives
vent être déduites qu’à partir de ce diagramme,
Les normes suivantes contiennent des dispositions
sont exigées, ou si
qui, par suite de la reférence qui en est faite, consti-
- l’on ne dispose que d’un petit nombre d’éprou-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
vettes. de I’ISO 7765. Au moment de la publication, les édi-
tions indiquées etaient en vigueur. Toute norme est
sujette à révision et les parties prenantes des accords
1.3 La methode d’essai est applicable aux films fondes sur la présente partie de I’ISO 7765 sont invi-
ayant une épaisseur maximale de 1 mm et permet de tees à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
comparer les forces d’impact-pénétration, les éven- les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
tuelles déformations biaxiales et les capacités d’ab-
membres de la CEI et de I’ISO possédent le registre
sorption d’énergie des films. De plus, si nécessaire,
des Normes internationales en vigueur à un moment
il est possible de determiner le domaine de transition
donne.
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0 ISO
ISO 7765-2: 1994(F)
ISO 291: 1977, Plastiques - Atmosphères normales 3.6 déformation à la rupture, SF: Déformation au
de conditionnement et d’essai. centre de l’éprouvette dans la direction d’application
du choc, mesurée au point de rupture (voir figures 1
ISO 4593:1993, Plastiques - Film et feuille - Dé-
et 2).
termina tion de l’épaisseur par examen mécanique.
3.7 énergie à la rupture, wF: surface comprise
ISO 6603-Z: 1989, Plastiques - Détermination du
sous la courbe force-déformation, délimitee par I’ori-
comportement des plastiques rigides sous un choc
gine, la force de rupture et la déformation à la rupture
multiaxial - Partie 2: Essai par perforation
(voir figures 1 et 2).
ins trumen tee.
NOTES
ISO 7765-l :1988, Film et feuille de plastiques - Dé-
termination de la resistance au choc par la methode 2 Si les valeurs de la courbe force-déformation mesurées
pendant l’essai sont fortement influencées par des effets
par chute libre de projectile - Partie 1: Méthodes
dynamiques de résonance, une courbe moyenne peut être
dites de «I’escalier~).
utilisée pour obtenir les valeurs des paramètres définis en
3.1 et 3.4. Toutefois, ceci est rarement le cas lors de l’essai
de films plastiques.
3 Définitions
3 Lorsqu’on compare des films d’épaisseurs légèrement
différentes, il est recommande d’établir un rapport entre
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 7765,
FM, FF, WM et WF et l’épaisseur d de l’éprouvette. Tandis que
les définitions suivantes s’appliquent.
les valeurs normalisées F,/d, F,ld, WM/d et W,/d ne per-
mettent pas d’effectuer une comparaison physiquement
3.1 force maximale, FM: Force maximale exercée
exacte d’éprouvettes de films constitues de matériaux dif-
pendant l’essai par le percuteur dans la direction
férents, la dépendance de ces valeurs normalisées vis-a-vis
d’application du choc (voir figures 1 à 3).
de l’épaisseur est négligeable .dans le cas de matériaux si-
milaires (ceux ayant le même degré de cristallinité et la
même orientation) a condition que les épaisseurs ne diffè-
3.2 déformation à la force maximale SM: Défor-
rent pas de plus d’un facteur de 1,5.
mation dans la direction d’application du choc, induite
au centre de l’éprouvette par la force maximale. Pour
les matériaux présentant un palier a la force maxi-
male, la déformation à considérer est celle qui inter-
vient au centre du palier (voir figure 1).
4 Principe
3.3 énergie à la force maximale, wM: Surface
L’éprouvette est soumise à une pénétration engen-
comprise sous la courbe force-déformation, delimitée
dree perpendiculairement au plan qu’elle forme, par
par l’origine, la force maximale et la deformation a la
un percuteur se déplaçant à une vitesse nominale
force maximale (voir figures 1 à 3).
uniforme. Le diagramme force-déformation ou force-
temps en résultant est enregistré par des moyens
3.4 énergie de pénétration, WT: Énergie totale
électroniques. L’éprouvette est solidement fixée pen-
consommée lors de la pénétration de l’éprouvette
dant l’essai.
(voir figures 1 a 3).
Le diagramme force-déformation obtenu lors de ces
Contrairement au cas de l’essai avec appareil de per-
essais révèle plusieurs caractéristiques du compor-
foration realise sur des éprouvettes en plastique fra-
tement au choc du materiau. Ainsi, la rupture peut,
gile (voir ISO 6603-2), la courbe force-déformation
par exemple, être «fragile)), ((ductile)), «tenace)) ou
obtenue lors du présent essai qui s’applique aux films
caracterisee par un endommagement initial ou par la
et feuilles, présente souvent un net point de rupture
formation initiale et la propagation d’une fissure. De
initiale (point de rupture) mis en évidence par une
plus, des effets dynamiques peuvent intervenir, tels
brusque diminution de I’intensite de la force. Si tel est
que la resonance de la cellule de charge/du péné-
le cas, et si les parties intéressées s’accordent pour
trateur, la résonance de l’eprouvette et des pics
utiliser ce point en tant que critere caractéristique, les
d’inertie au debut du contact (voir figures 1 à 3).
définitions supplémentaires suivantes peuvent être
utilisées. Dans tous les cas, il faut faire preuve de prudence lors
de l’analyse de ces caractéristiques car le mecanisme
3.5 force de rupture, &: Force exercee par le per- fonctionnel et les facteurs d’influente ne sont pas
cuteur dans la direction d’application du choc, mesu- encore complètement établis; d’ailleurs, ils font en-
ree au point de rupture (voir figures 1 et 2). core l’objet de recherches.
2
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0 ISO
ISO 7765-2: 1994(F)
compose d’un support d’éprouvette et d’un anneau
5 Appareillage
de serrage (voir figures 4 et 5).
L’appareillage est composé d’un dispositif d’essai
Le dispositif d’essai utilise doit permettre de perforer
mécanique destiné a appliquer la force d’essai, des
l’éprouvette en son centre, a une vitesse nominale
instruments de mesurage de la force et de la defor-
constante et perpendiculairement a sa surface. La
mation produite, et d’une jauge d’épaisseur.
force exercée sur l’éprouvette dans la direction d’ap-
plication du choc, et la déformation de l’éprouvette
dans la direction d’application du choc doivent pouvoir
5.1 Dispositif d’essai
être mesurées ou deduites (voir figure4). Cet essai
Les principaux éléments du dispositif d’essai sont les peut être realise de manière appropriée au moyen des
suivants: le dispositif de source d’énergie (nor- équipements suivants: machines d’essai à masse
tombante, pendules comportant un axe suffisamment
malement constitue par une masse tombante, mais il
est également possible d’utiliser une masse entraînée long pour que la trajectoire de pénétration puisse être
par un dispositif pneumatique, hydraulique ou par un considérée comme étant approximativement rectili-
ressort, ou encore un dispositif d’essai de choc gne, ou machines d’essai de traction a haute vitesse
pendulaire), le percuteur et le dispositif de fixation munies d’éléments auxiliaires appropriés.
FF
SF
Déformation
Figure 1 - Graphique force-déformation pour des matbriaux trb tenaces (schématique)
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ISO 7765-2: 1994(F)
SM SF
Deformation
Figure 2 - Graphique force-déformation pour des matériaux tenaces (schématique)
FM=FF
SM=SF
Déformation
Figure 3 - Graphique force-déformation pour des matériaux fragiles (schématique)
4
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ISO 7765=2:1994(F)
Q ISO
6
2 1
1 Éprouvette
mm f 0,2 mm
20
2 Percuteur hémisphérique, 0
3 Cellule de charge (position recommandée)
Axe
4
5 Anneau de serrage
2 mm
40 mm f
6 Support d’éprouvette, 0 int.
Appareillage d’essai (schématique)
Figure 4 -
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*
0 ISO
ISO 7765-2: 1994(F)
Dimensions en millimètres
@80 I
Anneaudeserrage
l--- Supportd'eprouvette
Figure 5 - Dispositif de fixation
5.1.1 Dispositif de source d’énergie est la hauteur de chute, en mètres;
HO
est l’énergie totale de pénétration, en
W
joules.
En comparaison avec l’énergie absorbée lors de la
l’énergie d’impact disponible (par Le dispositif d’essai a masse tombante utilise doit
pénétration WT,
exemple l’énergie de chute) doit être importante. En être capable de retenir et de lâcher un percuteur lesté
effet, du fait que l’influence de la vitesse d’essai (sur en le guidant dans sa chute au moyen d’un ou plu-
la chute du per-
toute la plage des vitesses utilisées pour cet essai) sieurs guides. Autant que possible,
sur le comportement viscoélastique des plastiques tuteur ne doit être assujettie a aucun effet de
est relativement faible, une diminution de la vitesse frottement, et a aucune perte due à la ventilation.
du percuteur de 20 % est admise. Tout frottement éventuel doit être pris en compte
dans les calculs.
Cette prescription d’énergie est satisfaite lors de
NOTES
l’utilisation de machines d’essai à masse tombante si
la masse totale m
4 Dans la plupart des cas, il suffit que
du percuteur lesté soit de 10 kg.
où
5 II convient d’utiliser un capteur de mesurage de la vi-
m est la masse tombante, en kilogrammes; tesse à proximité du point d’impact afin de compenser le
frottement entre la masse tombante et la rampe de guidage
ainsi que le frottement dû à la résistance de l’air.
est I’accelération due a la pesanteur
g
(9,81 m/s*);
6
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Q ISO
ISO 7765-2: 1994(F)
Dans le cas des machines d’essai a haute vitesse
5.2 Instruments utilisés pour le mesurage
entraînée par un dispositif hydraulique, tout écart de
de la force, de la déformation de l’éprouvette
la vitesse pendant le choc doit être contrôle en me-
et de l’épaisseur de l’éprouvette
surant, par exemple, les courbes déformation-temps
et en en verifiant leur pente.
Les instruments de mesurage utilisés doivent être
capable de mesurer la force et la déformation à 5 %
prés de leur valeur maximale.
EXEMPLE
5.1.2 Percuteur
Si, en cas d’utilisation d’un dispositif électronique,
l’exactitude est de 0,4 % pour la déviation totale, pour
II est recommande d’utiliser un percuteur ayant une
une deviation de 20 %, l’exactitude est de 2 %.
surface de frappe hémisphérique, polie et trempée,
= 20 mm & 0,2 mm. À titre de solu-
de diamètre II,
5.2.1 Cellule de charge
tion de rechange, la surface de frappe peut avoir un
diamètre de 10 mm + 0,l mm. Les percuteurs doi-
Étant donné la très courte durée de l’expérience,
vent être fabriques en acier.
seule l’utilisation de cellules de charge électroniques
caracterisees par une fréquence naturelle élevée est
La cellule de charge in
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.