ISO 4662:2017
(Main)Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of rebound resilience
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of rebound resilience
ISO 4662:2017 specifies two methods for determining the rebound resilience of rubber the hardness of which lies between 30 IRHD and 85 IRHD. They are the pendulum method and the tripsometer method. With the pendulum method, a mass with a spherical end impacts a flat test piece, firmly held but free to bulge. The kinetic energy of the impacting mass is measured immediately before and after impact. With the tripsometer method, a flat test piece is impacted by a hemisphere mounted on the periphery of a disc which is supported on an axle and caused to rotate by an off-axis mass. The kinetic energy of the impacting mass is measured immediately before and after impact.
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la résilience de rebondissement
L'ISO 4662:2017 spécifie deux méthodes de détermination de la résilience de rebondissement des caoutchoucs de dureté comprise entre 30 DIDC et 85 DIDC. Il s'agit de la méthode du pendule et de la méthode du tripsomètre. Avec la méthode du pendule, une masse d'extrémité sphérique heurte une éprouvette plate, fermement maintenue mais libre de se déformer. L'énergie cinétique de la masse d'impact est mesurée immédiatement avant et après le choc. Avec la méthode du tripsomètre, une éprouvette plate est heurtée par une demi-sphère montée en périphérie d'un disque porté par un axe entraîné en rotation par une masse excentrée. L'énergie cinétique de la masse d'impact est mesurée immédiatement avant et après le choc.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4662
Fourth edition
2017-06
Rubber, vulcanized or
thermoplastic — Determination of
rebound resilience
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la
résilience de rebondissement
Reference number
ISO 4662:2017(E)
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ISO 2017
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ISO 4662:2017(E)
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ISO 4662:2017(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Pendulum method . 2
5.1 Apparatus . 2
5.1.1 General. 2
5.1.2 Oscillatory device . 3
5.1.3 System for following the motion of the hammer. 3
5.1.4 Test piece holder . 3
5.1.5 Temperature control . . 4
5.1.6 Adjustment of oscillatory device . . 5
5.2 Test pieces . 6
5.2.1 Preparation . 6
5.2.2 Dimensions . 7
5.2.3 Measurement of dimensions . 7
5.2.4 Number of test pieces . 7
5.2.5 Time-interval between forming and testing . 7
5.2.6 Conditioning . 7
5.3 Temperature of test . 7
5.4 Procedure . 7
5.4.1 Thermal conditioning and mounting of test piece . 7
5.4.2 Mechanical conditioning of test piece . 8
5.4.3 Measurement of rebound resilience . 8
5.4.4 Calculation and expression of results . 8
5.5 Precision . 8
5.6 Test report . 8
6 Tripsometer method . 9
6.1 Apparatus . 9
6.1.1 General. 9
6.1.2 Pendulum .10
6.1.3 System for following the motion of the disc .10
6.1.4 Test piece holder .11
6.1.5 Temperature control . .12
6.1.6 Adjustment of oscillatory device . .13
6.2 Test pieces .15
6.2.1 Preparation .15
6.2.2 Dimensions .15
6.2.3 Measurement of dimensions .15
6.2.4 Number of test pieces .15
6.2.5 Time-interval between forming and testing .15
6.2.6 Conditioning .15
6.3 Temperature of test .16
6.4 Procedure .16
6.4.1 Thermal conditioning and mounting of test piece .16
6.4.2 Mechanical conditioning of test piece .16
6.4.3 Measurement .16
6.4.4 Calculation and expression of results .16
6.5 Precision .17
6.6 Test report .17
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ISO 4662:2017(E)
Annex A (informative) Use of non-standard test pieces .18
Annex B (informative) Apparatus designs .21
Annex C (informative) Mounting system for the disc of the tripsometer .22
Annex D (informative) Precision .24
Annex E (informative) Calculation method for the tripsometer’s impact velocity .28
Bibliography .31
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ISO 4662:2017(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. 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.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products,
Subcommittee SC 2, Testing and analysis.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 4662:2009), which has been technically
revised to add the calculation of the impact velocity for tripsometer method (Annex E). It also
incorporates the Technical Corrigendum ISO 4662:2009/Cor.1:2010.
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ISO 4662:2017(E)
Introduction
When rubber is deformed, an energy input is involved; part of which is returned when the rubber
returns to its original shape. That part of the energy which is not returned as mechanical energy is
dissipated as heat in the rubber.
The ratio of the energy returned to the energy applied is termed the resilience. When the deformation
is an indentation due to a single impact, this ratio is termed the rebound resilience.
The value of the rebound resilience for a given material is not a fixed quantity, but varies with
temperature, strain distribution (determined by the type of indentor and test piece and by their
dimensions), strain rate (determined by the velocity of the indentor), strain energy (determined by the
mass and velocity of the indentor) and strain history. Strain history is particularly important in the
case of filler-loaded polymers, where the stress-softening effect necessitates a mechanical conditioning.
This variation of resilience with conditions is an inherent property of polymers, which can therefore
only be fully evaluated if tests are carried out over a wide range of conditions. The factors described can
have a different quantitative influence on resilience. While temperature can critically affect resilience
near transition regions of the material tested, factors connected with time and amplitude of indentation
have only moderate effects, and fairly wide tolerances may be admissible for them.
Ideally, rebound resilience should be measured on a test piece the back surface of which is bonded to a
rigid support in order to avoid friction losses due to slippage during the impact. Since the use of bonded
test pieces is impractical in many applications, unbonded test pieces are used. Frictional losses are
avoided by secure clamping of the test piece.
To approach these ideal conditions in a practical apparatus, limitations are put upon the hardness (see
ISO 48) of the rubber that can be tested: on the hard side to avoid unusual requirements of rigidity in
the apparatus; on the soft side to avoid difficulties in clamping.
If a defined set of mechanical conditions and an appropriate apparatus are selected, a standard value
of rebound resilience at any temperature can be obtained with a satisfactory degree of reproducibility.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4662:2017(E)
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of
rebound resilience
WARNING 1 — Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice.
This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its
use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
WARNING 2 — Certain procedures specified in this document might involve the use or generation
of substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental hazard.
Reference should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after use.
1 Scope
This document specifies two methods for determining the rebound resilience of rubber the hardness of
which lies between 30 IRHD and 85 IRHD. They are the pendulum method and the tripsometer method.
With the pendulum method, a mass with a spherical end impacts a flat test piece, firmly held but free to
bulge. The kinetic energy of the impacting mass is measured immediately before and after impact.
With the tripsometer method, a flat test piece is impacted by a hemisphere mounted on the periphery of
a disc which is supported on an axle and caused to rotate by an off-axis mass. The kinetic energy of the
impacting mass is measured immediately before and after impact.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1
rebound resilience
ratio between the returned and the applied energy of a moving mass which impacts a test piece
Note 1 to entry: It is usually expressed as a percentage.
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ISO 4662:2017(E)
4 Principle
A test piece with plane, parallel surfaces is impacted on one surface by a linearly or circularly oscillating
body, the impacting surface of which is spherical. The rebound resilience is determined by measurement
of the energy of the impacting mass immediately before and after impact.
NOTE Conventionally, the input and output energies of the moving mass have been determined by observing
the potential energy of the mass when at rest before moving to impact the test piece and on reaching zero velocity
after rebound. The detailed descriptions of the apparatus described in this document follow this convention.
However, it is equally acceptable to measure the input and output energies of the moving mass by observing its
velocity immediately before and after impact and calculating the kinetic energies.
5 Pendulum method
5.1 Apparatus
5.1.1 General
The rebound resilience shall be measured by means of an apparatus consisting of a pendulum-like one-
degree-of-freedom mechanical oscillatory device and a heavy and secure test piece holder.
The two items shall be suitably fixed together for rebound resilience measurements, and either item
can be removed for purposes of adjustment or checking of the oscillatory device.
Means shall be provided for measuring the rebound of the pendulum, either using a calibrated scale or
an electrical signal.
Various practical designs of apparatus which conform to these specifications are available (see Annex B
and Annex C).
NOTE 1 The various types of apparatus designed to operate within the ranges specified for the various
parameters (see below) and correctly calibrated give substantially the same values of rebound resilience.
The apparatus and impacted test piece characteristics shall be such as to fall within the following
specified ranges:
— indentor diameter (D): 12,45 mm to 15,05 mm;
— test piece thickness (d): (12,5 ± 0,5) mm;
— impacting mass (m): 0,25 kg to 0,35 kg;
— impact velocity (v): 1,4 m/s to 2,0 m/s;
2 2 3 3
— apparent strain energy density (mv /Dd ): 324 kJ/m to 463 kJ/m .
NOTE 2 The conditions and apparatus specified in this document involve the selection of a spherical indentor
and of a flat test piece and are assumed to be essentially dependent on the fundamental parameters D, d, m and v
listed above. In addition, the ratio of impact energy to an equivalent volume or “apparent strain energy density”
2 2
(mv /Dd ), which under simplifying assumptions is related to impact strain, has to be maintained within the
narrow range specified.
NOTE 3 The ranges are such that they embrace the requirements for the Lüpke pendulum method (12,5 mm,
3
12,5 mm, 0,35 kg, 1,4 m/s, 351 kJ/m ) and the modified Schob pendulum method (15,0 mm, 12,5 mm, 0,25 kg,
3
2 m/s, 427 kJ/m ).
In addition, allowance has been made for
a) a small tolerance (±0,05 mm) to allow for mechanical imperfections of spheres of 12,5 mm and
15 mm nominal diameter;
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ISO 4662:2017(E)
+112
3 2 2
b) an additional tolerance ( kJ/m ) on mv /Dd to allow for the effect of variation in test piece
−27
thickness (±0,5 mm).
5.1.2 Oscillatory device
The oscillatory device shall consist of a rigid body or hammer terminating in an indenting spherical
surface, supported so as to oscillate linearly or circularly under the action of a restoring force which can
be due to gravity or produced by the elastic reaction of springs or by a wire in torsion. The velocity of the
indenting spherical surface at the point of impact shall be in the horizontal direction and perpendicular
to the surface of the test piece.
5.1.3 System for following the motion of the hammer
The motion of the hammer shall be followed either by means of a system comprising a pointer and a
fixed scale or by a system which measures the position or velocity of the hammer to furnish electrical
signals.
For pendulums in which the restoring force is due to gravity, the rebound resilience, R, is given by
Formula (1):
h
R= (1)
H
where
h is the height of rebound;
H is the drop height.
It is usually convenient for the scale to measure either the horizontal rebound distance or, for rigid-arm
pendulums in particular, the angle of rebound. For pendulums in which the restoring force is due to a
torsion wire or to the elastic reaction of springs, the rebound resilience is given by Formula (2):
2
α
R
R= (2)
2
α
I
where
α is the angle of rebound;
R
α is the angle of impact.
I
For this form of apparatus, it is convenient for the scale to be used to measure the angle of rebound.
The scale can be graduated uniformly or be calibrated directly in units of resilience. For uniformly
graduated scales, conversion equations, charts or tables to allow the determination of the resilience are
also necessary.
5.1.4 Test piece holder
The disc-shaped test piece shall be securely held during mechanical conditioning and rebound
measurement.
The surface against which the back of the test piece is applied shall be metallic, flat and smoothly
finished, vertical and perpendicular to the impact velocity direction.
This backplate is part of an anvil which shall either be free (in which case, it shall have a mass of at least
200 times the impacting mass) or shall be rigidly fastened to a very rigid system, such as a masonry
structure.
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ISO 4662:2017(E)
Any type of suitable holding device can be used provided that it gives rebound resilience values that
deviate by not more than 0,02 (absolute rebound resilience) from those obtained with test pieces
bonded to a rigid backplate. This shall be checked using one compound of high rebound resilience
(approximately 0,90) and one of high hardness (approximately 85 IRHD).
No lateral restraint shall be applied to the test piece. A clearance of at least 2 mm shall be left around it
in order to allow it to bulge freely when impacted.
Examples of suitable holding devices include suction holding devices (by vacuum), mechanical clamping
devices and combinations of the two. In any of these cases, the holding device shall not cause excess
deformation of the surface to be impacted and shall not allow shuffling or slipping. A recommended
mechanical clamping device consists of a metal ring (see Figure 1) with a 20 mm internal diameter and
35 mm external diameter and able to exert on the front of the test piece a force of (200 ± 20) N given,
for example, by springs. In this case, the indenting sphere shall enter, at its rest position, the centre of
the retaining ring. Another recommended method of holding is by suction on the back of the test piece.
This can be applied through a circular groove, 25 mm in diameter and 2 mm in width, evacuated by a
pump which maintains an absolute pressure not greater than 10 kPa. In this case, the force exerted by
the retaining ring can be reduced to (150 ± 15) N.
5.1.5 Temperature control
If measurements are to be carried out at a series of temperatures different from standard laboratory
temperature, the pendulum can be placed and operated in a suitable oven or cold chamber operating in
accordance with ISO 23529. In this case, the apparatus shall be checked for correct operation (see 5.1.6)
over the range of temperatures used.
Alternatively, suitable provisions shall be made for heating or cooling the test piece holder by means
of circulating fluids (see Figure 2). A heated or cooled gas curtain over the front opening of the holder
is recommended in order to ensure that the test piece is completely surrounded by a temperature-
controlled medium.
Thermocouples or other instruments shall be provided for measuring the temperature of the holder at
a position as close as possible to the test piece.
Dimensions in millimetres
1
1
Key
1 holding force: (150 ± 15) N with suction or (200 ± 20) N without suction
Figure 1 — Mechanical clamping device (optional)
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ISO 4662:2017(E)
1
3
1
2
2
4
5
Key
1 inlet/outlet for fluid
2 insulation
3 thermometer pocket
4 test piece
5 spring-loaded levers
Figure 2 — Example of temperature-controlled test piece holder
5.1.6 Adjustment of oscillatory device
The complete apparatus shall be repeatedly operated, impacting test pieces of rubber at the extreme
ranges of hardness (30 IRHD and 85 IRHD). Its motion shall be smooth and no form of spurious
oscillation mode, such as whip or vibration, shall be caused by the impact because of insufficient
stiffness of rigid parts or a defective system of guidance.
For the purpose of initial adjustment or periodic checking, the test piece holder shall be removed
from the oscillatory device and the following procedure carried out (measurement of the logarithmic
decrement of the Lüpke pendulum may be omitted because it is clear that its logarithmic decrement is
less than 0,01).
Weigh and measure the dimensions of the moving hammer and measure its distances from the guiding
pivots or suspensions in order to carry out inertial-parameter calculations. From these, verify that the
equivalent impacting mass conforms to the specifications in 5.1.1 and that its line of impact is such as
not to cause significant reactions on pivots or suspensions.
Ensure that the diameter of the spherical indenting surface conforms to the specification in 5.1.1 and
that the area of the spherical surface of the indentor in all cases exceeds the area of the indented surface
of the rubber during impact. It is preferable that the impacting surface be a complete half-sphere.
Leave the complete oscillatory device free to attain its rest position. If using a pointer and fixed scale
(see 5.1.3), check that this is at the zero point of the scale and that this is the position at which impact
takes place. At this point, the indenting sphere shall be moving horizontally.
The following procedure shall be carried out where necessary to correct for frictional losses. It is
not necessary where a method of observing impact and rebound velocities is used or the logarithmic
decrement can be shown to be less than 0,01.
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ISO 4662:2017(E)
To correct for frictional losses, determine logarithmic decrements and corresponding damping
corrections as follows. Set the oscillatory device in motion. Time its periods of oscillation and measure
the amplitudes of
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4662
Quatrième édition
2017-06
Caoutchouc vulcanisé ou
thermoplastique — Détermination de
la résilience de rebondissement
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of rebound
resilience
Numéro de référence
ISO 4662:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 4662:2017(F)
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 4662:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Méthode du pendule . 2
5.1 Appareillage. 2
5.1.1 Généralités . 2
5.1.2 Dispositif oscillant . 3
5.1.3 Système permettant de suivre le mouvement du marteau . 3
5.1.4 Porte-éprouvette . 4
5.1.5 Contrôle de température. 4
5.1.6 Ajustage du dispositif oscillant. 5
5.2 Éprouvettes . 7
5.2.1 Préparation . 7
5.2.2 Dimensions . 7
5.2.3 Mesurage dimensionnel . 7
5.2.4 Nombre d’éprouvettes . 7
5.2.5 Intervalle de temps entre le formage et l’essai . 7
5.2.6 Conditionnement . 8
5.3 Température d’essai . 8
5.4 Mode opératoire . 8
5.4.1 Conditionnement thermique et montage de l’éprouvette . . 8
5.4.2 Conditionnement mécanique de l’éprouvette . 8
5.4.3 Mesurage de la résilience de rebondissement . 8
5.4.4 Calcul et expression des résultats . 9
5.5 Fidélité . 9
5.6 Rapport d’essai . 9
6 Méthode du tripsomètre .10
6.1 Appareillage.10
6.1.1 Généralités .10
6.1.2 Pendule . . .11
6.1.3 Système permettant de suivre le mouvement du disque .11
6.1.4 Porte-éprouvette .12
6.1.5 Contrôle de température.14
6.1.6 Ajustage du dispositif oscillant.15
6.2 Éprouvettes .17
6.2.1 Préparation .17
6.2.2 Dimensions .17
6.2.3 Mesurage des dimensions .17
6.2.4 Nombre d’éprouvettes .17
6.2.5 Intervalle de temps entre le formage et l’essai .17
6.2.6 Conditionnement .17
6.3 Température d’essai .18
6.4 Mode opératoire .18
6.4.1 Conditionnement thermique et montage de l’éprouvette . .18
6.4.2 Conditionnement mécanique de l’éprouvette .18
6.4.3 Mesurage .18
6.4.4 Calcul et expression des résultats .18
6.5 Fidélité .19
6.6 Rapport d’essai .19
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ISO 4662:2017(F)
Annexe A (informative) Utilisation d’éprouvettes non normalisées .21
Annexe B (informative) Conceptions de montage d’essai.24
Annexe C (informative) Système de montage du disque du tripsomètre .25
Annexe D (informative) Fidélité .27
Annexe E (informative) Méthode de calcul pour la vitesse d’impact du tripsomètre .31
Bibliographie .34
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 4662:2017(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation Mondiale du Commerce (OMC) concernant les Obstacles
Techniques au Commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base
d’élastomères, sous-comité SC 2, Essais et analyses.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 4662:2009), qui a fait l’objet
d’une révision technique afin d’ajouter le calcul de la vitesse d’impact pour la méthode du tripsomètre
(Annexe E). Elle incorpore également le Rectificatif technique ISO 4662:2009/Cor.1:2010.
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ISO 4662:2017(F)
Introduction
Lorsqu’un caoutchouc est déformé, un apport d’énergie est mis en jeu dont une partie est restituée
lorsque le caoutchouc reprend sa forme initiale. Cette partie de l’énergie qui n’est pas rendue sous forme
d’énergie mécanique est dissipée sous forme de chaleur dans le caoutchouc.
Le rapport de l’énergie rendue à l’énergie appliquée est appelé la résilience. Lorsque la déformation est
une indentation due à un impact unique, ce rapport est appelé la résilience de rebondissement.
La valeur de la résilience de rebondissement pour un matériau donné n’est pas une quantité fixe, mais
varie avec la température, la distribution de la déformation (déterminée par le type et les dimensions
du pénétrateur et de l’éprouvette), la vitesse de déformation (déterminée par la vitesse du pénétrateur),
l’énergie de déformation (déterminée par la masse et la vitesse du pénétrateur) et l’historique de
déformation. L’historique de déformation est particulièrement important dans le cas de polymères
renforcés pour lesquels l’effet de diminution de la contrainte nécessite un conditionnement mécanique.
Cette variation de la résilience avec les conditions est une propriété inhérente aux polymères dont
l’évaluation complète n’est par conséquent possible que si les essais sont effectués sur une vaste gamme
de conditions. Les facteurs décrits peuvent avoir une influence quantitative différente sur la résilience.
Alors que la température peut sévèrement affecter la résilience à proximité des zones de transition du
matériau soumis à essai, les facteurs liés au temps et à l’amplitude de l’indentation n’ont que des effets
modérés et s’accommodent de marges de tolérance relativement larges.
Idéalement, il convient que la résilience de rebondissement soit mesurée sur une éprouvette dont la
face arrière est adhérisée sur un support rigide afin d’éviter les pertes par frottement provoquées par
le glissement au cours du choc. Du fait que l’utilisation d’éprouvettes adhérisées se révèle impossible
dans de nombreuses applications, on utilise des éprouvettes non adhérisées. Les pertes par frottement
sont évitées grâce à un système de fixation des éprouvettes.
Afin de se rapprocher de ces conditions idéales dans un montage d’essai pratique, des limites sont mises
sur la dureté (voir l’ISO 48) du caoutchouc qui peut être soumis à essai: pour les matériaux les plus durs,
afin d’éviter des exigences de rigidité inhabituelles pour l’appareillage; pour les matériaux les moins
durs, afin d’éviter des difficultés de serrage.
Le choix d’un ensemble défini de conditions mécaniques et d’un montage d’essai approprié permet
d’obtenir une valeur de résilience de rebondissement normalisée à n’importe quelle température, avec
un degré de reproductibilité satisfaisant.
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NORME INTERNATIONALE ISO 4662:2017(F)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique —
Détermination de la résilience de rebondissement
AVERTISSEMENT 1 — Il convient que l’utilisateur du présent document connaisse bien les
pratiques courantes de laboratoire. Le présent document n’a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur
d’établir des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité, et de s’assurer de la
conformité à la réglementation nationale en vigueur.
AVERTISSEMENT 2 — Certains modes opératoires spécifiés dans le présent document peuvent
impliquer l’utilisation ou la génération de substances, ou la génération de déchets susceptibles
de constituer un danger environnemental localisé. Il convient de se référer à la documentation
appropriée relative à la manipulation et à l’élimination de ces substances en toute sécurité après
utilisation.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie deux méthodes de détermination de la résilience de rebondissement des
caoutchoucs de dureté comprise entre 30 DIDC et 85 DIDC. Il s’agit de la méthode du pendule et de la
méthode du tripsomètre.
Avec la méthode du pendule, une masse d’extrémité sphérique heurte une éprouvette plate,
fermement maintenue mais libre de se déformer. L’énergie cinétique de la masse d’impact est mesurée
immédiatement avant et après le choc.
Avec la méthode du tripsomètre, une éprouvette plate est heurtée par une demi-sphère montée
en périphérie d’un disque porté par un axe entraîné en rotation par une masse excentrée. L’énergie
cinétique de la masse d’impact est mesurée immédiatement avant et après le choc.
2 Références normatives
Les documents suivants sont référencés dans le texte de sorte qu’une partie ou la totalité de leur
contenu constitue les exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes
pour les méthodes d’essais physiques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC maintiennent des bases de données terminologiques pour utilisation dans le domaine de la
normalisation aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à http:// www .iso .org/ obp
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ISO 4662:2017(F)
3.1
résilience de rebondissement
rapport de l’énergie restituée à l’énergie appliquée par une masse en mouvement heurtant une
éprouvette
Note 1 à l’article: Elle est généralement exprimée sous forme de pourcentage.
4 Principe
Une éprouvette aux surfaces parallèles et planes est heurtée sur l’une de ses faces par un corps
oscillant de façon linéaire ou circulaire, corps dont la surface d’impact est sphérique. La résilience de
rebondissement est déterminée par mesurage de l’énergie de la masse d’impact immédiatement avant
et après le choc.
NOTE Par convention, le mesurage des énergies apportée et restituée de la masse mobile est effectuée
par l’observation de l’énergie potentielle de la masse au repos, avant d’être mise en mouvement pour heurter
l’éprouvette, et lorsqu’elle atteint une vitesse nulle après le rebond. Les descriptions détaillées du montage d’essai
décrit dans le présent document suivent cette convention. Néanmoins, il est tout aussi acceptable de mesurer les
énergies apportée et restituée de la masse mobile en observant sa vitesse immédiatement avant et après le choc
et en calculant les énergies cinétiques.
5 Méthode du pendule
5.1 Appareillage
5.1.1 Généralités
La résilience de rebondissement doit être mesurée au moyen d’un montage d’essai constitué d’un
système mécanique oscillant à un degré de liberté de type pendule et d’un support d’éprouvette massif
et robuste.
Ces deux éléments doivent être convenablement rendus solidaires pour les mesurages de résilience
de rebondissement, et peuvent être éventuellement séparés à des fins d’ajustage ou de vérification du
dispositif oscillant.
Des moyens pour le mesurage du rebond du pendule doivent être prévus, soit sur une échelle étalonnée,
soit sous forme d’un signal électrique.
Différentes conceptions pratiques de l’appareillage se conformant aux présentes spécifications existent
(voir l’Annexe B et l’Annexe C).
NOTE 1 Les différents types d’appareillage conçus pour fonctionner dans les plages spécifiées pour les
différents paramètres (voir ci-dessous) et correctement étalonnés donnent sensiblement les mêmes valeurs de
résilience de rebondissement.
Les caractéristiques du montage d’essai et de l’éprouvette heurtée doivent être comprises dans les
plages spécifiées suivantes:
— diamètre du percuteur (D): 12,45 mm à 15,05 mm;
— épaisseur de l’éprouvette (d): (12,5 ± 0,5) mm;
— masse d’impact (m): 0,25 kg à 0,35 kg;
— vitesse d’impact (v): 1,4 m/s à 2,0 m/s;
2 2 3 3
— indice volumique d’énergie de déformation (mv /Dd ): 324 kJ/m à 463 kJ/m .
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ISO 4662:2017(F)
NOTE 2 Les conditions et l’appareillage spécifiés dans le présent document impliquent le choix d’un percuteur
sphérique et d’une éprouvette plate et sont supposés dépendre essentiellement des paramètres fondamentaux
D, d, m et v répertoriés ci-dessus. De plus, le rapport de l’énergie d’impact à un volume équivalent, ou «indice
2 2
volumique d’énergie de déformation» (mv /Dd ), lequel est, en simplifiant, lié à la déformation au choc, doit être
maintenu dans l’étroite fourchette spécifiée.
NOTE 3 Les plages sont telles qu’elles incluent les exigences de la méthode du pendule de Lüpke (12,5 mm;
3
12,5 mm; 0,35 kg; 1,4 m/s; 351 kJ/m ) et celles de la méthode du pendule de Schob modifié (15,0 mm; 12,5 mm;
3
0,25 kg; 2 m/s; 427 kJ/m ).
De plus, il a été tenu compte
a) d’une petite tolérance (±0,05 mm) pour intégrer les imperfections mécaniques des sphères de
12,5 mm et 15 mm de diamètre nominal;
+112
3 2 2
b) d’une tolérance supplémentaire ( kJ/m ) sur mv /Dd pour intégrer l’effet de variation de
−27
l’épaisseur de l’éprouvette (±0,5 mm).
5.1.2 Dispositif oscillant
Le dispositif oscillant doit consister en un corps rigide ou marteau, terminé par une surface d’indentation
sphérique, supporté de façon à osciller de manière linéaire ou circulaire sous l’action d’une force de
rappel, laquelle peut provenir de la pesanteur, de la réaction élastique de ressorts ou d’un fil de torsion.
La vitesse de la surface d’indentation sphérique au point d’impact doit être dirigée horizontalement et
perpendiculairement à la surface de l’éprouvette.
5.1.3 Système permettant de suivre le mouvement du marteau
Le mouvement du marteau doit être suivi soit au moyen d’un système comprenant un index et une
échelle fixe, soit au moyen d’un système mesurant la position ou la vitesse du marteau afin de fournir
un signal électrique.
Pour les pendules dont la force de rappel est due à la pesanteur, la résilience de rebondissement, R, est
donnée par la Formule (1):
h
R= (1)
H
où
h est la hauteur de rebondissement;
H est la hauteur de chute.
Il est généralement pratique avec une échelle de mesurer soit la distance horizontale de rebond, soit
l’angle de rebond, dans le cas des pendules à bras rigide. Pour les pendules dont la force de rappel est
produite par un fil de torsion ou la réaction élastique de ressorts, la résilience de rebondissement est
donnée par la Formule (2):
2
α
R
R= (2)
2
α
I
où
α est l’angle de rebondissement;
R
α est l’angle de choc.
I
Pour cette forme de montage d’essai, il est pratique que l’échelle permette de mesurer l’angle de
rebondissement.
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ISO 4662:2017(F)
L’échelle peut être graduée uniformément ou directement étalonnée en unités de résilience. Pour les
échelles à graduation uniforme, les équations de conversion et les diagrammes ou tableaux permettant
la détermination de la résilience sont aussi nécessaires.
5.1.4 Porte-éprouvette
Le disque éprouvette doit être solidement fixé au cours du conditionnement mécanique et du mesurage
du rebondissement.
La surface contre laquelle est appliqué le dos de l’éprouvette doit être métallique, plane et lisse, verticale
et perpendiculaire à la direction de la vitesse d’impact.
Cette face plate fait partie d’une enclume, laquelle, si elle est libre, doit avoir une masse supérieure à
200 fois celle de la masse d’impact, ou doit être solidement fixée à un système très rigide tel qu’une
structure maçonnée.
Tout type de dispositif de fixation peut être utilisé pourvu qu’il permette d’obtenir des valeurs de
résilience de rebondissement ne s’éloignant pas de plus de 0,02 (résilience de rebondissement absolue)
de celles obtenues avec des éprouvettes adhérant à une plaque arrière rigide. Ce résultat doit être
vérifié au moyen d’un mélange à forte résilience de rebondissement (environ 0,90) et d’un mélange de
dureté élevée (environ 85 DIDC).
Aucun maintien latéral ne doit être appliqué à l’éprouvette. Un dégagement d’au moins 2 mm doit être
laissé autour de celle-ci afin de lui permettre de se déformer librement sous le choc.
On peut citer, en exemple de systèmes de fixation adaptés, les dispositifs de maintien par aspiration
(par le vide), les dispositifs de fixation mécanique et des combinaisons des deux. Dans tous les cas,
le dispositif de fixation ne doit pas entraîner de déformation excessive de la surface à heurter, ni
permettre de déplacement ou de glissement. Un dispositif de bridage mécanique recommandé consiste
en un anneau métallique (voir Figure 1) avec un diamètre intérieur de 20 mm et un diamètre extérieur
de 35 mm, capable d’exercer sur la face avant de l’éprouvette une force de (200 ± 20) N, obtenue par
exemple à l’aide de ressorts. Dans ce cas, la sphère d’indentation doit entrer, en position de repos, au
centre de l’anneau de maintien. Une autre méthode de maintien recommandée est l’aspiration au dos de
l’éprouvette. Cela peut être appliqué au travers d’une gorge circulaire de 25 mm de diamètre et de 2 mm
de largeur, reliée à une pompe maintenant une pression absolue ne dépassant pas 10 kPa. Dans ce cas, la
force exercée par l’anneau de retenue peut être réduite à (150 ± 15) N.
5.1.5 Contrôle de température
Si des mesurages sont à effectuer à une série de températures différentes de la température normale de
laboratoire, le pendule peut être placé et fonctionner dans une étuve appropriée ou une chambre froide
conforme à l’ISO 23529. Dans ce cas, le bon fonctionnement du montage d’essai doit être vérifié (voir
5.1.6) sur la plage des températures considérées.
Il est aussi possible de prévoir un chauffage ou un refroidissement du porte-éprouvette au moyen de
fluides circulants (voir Figure 2). Un rideau de gaz chauffé ou refroidi sur l’orifice central du porte-
éprouvette est recommandé afin d’assurer que l’éprouvette baigne complètement dans un milieu
thermorégulé.
Des thermocouples ou d’autres instruments doivent être prévus pour mesurer la température du
support à un emplacement aussi proche que possible de l’éprouvette.
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ISO 4662:2017(F)
Dimensions en millimètres
1
1
Légende
1 force de maintien: (150 ± 15) N avec aspiration ou (200 ± 20) N sans aspiration
Figure 1 — Dispositif de fixation mécanique (facultatif)
1
3
1
2
2
4
5
Légende
1 entrée/sortie du fluide
2 isolation
3 doigt de gant pour sonde de température
4 éprouvette
5 leviers à ressort
Figure 2 — Exemple de porte-éprouvette thermorégulé
5.1.6 Ajustage du dispositif oscillant
L’ensemble du montage d’essai doit être actionné de façon répétée et heurter des éprouvettes de
caoutchouc de duretés extrêmes (30 DIDC et 85 DIDC). Son mouvement doit se faire en douceur et
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aucune forme d’os
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.