ISO 13997:2023
(Main)Protective clothing — Mechanical properties — Determination of resistance to cutting by sharp objects
Protective clothing — Mechanical properties — Determination of resistance to cutting by sharp objects
This document specifies a tomodynamometer cut test method and related calculations, for use on materials and assemblies designed for protective clothing, including gloves. The test determines resistance to cutting by sharp edges, such as knives, sheet metal parts, swarf, glass, bladed tools and castings. When this document is cited as a test method in a material or product requirement standard, that standard contains the necessary information to permit the application of this document to the particular product. This test does not provide data on the resistance to penetration by pointed objects such as needles and thorns, or the point of sharp-edged blades. The test described in this document is not considered suitable for testing materials made from chain mail and metal plates. The text of this document does not include provisions for the safeguard of the operator.
Vêtements de protection — Propriétés mécaniques — Détermination de la résistance à la coupure par des objets tranchants
Le présent document spécifie une méthode d’essai de coupure à l’aide d’un tomodynamomètre et les calculs associés, à effectuer sur des matériaux et assemblages destinés aux vêtements de protection, y compris aux gants. Cet essai détermine la résistance à la coupure par les objets à bords tranchants, tels que les couteaux, les parties métalliques des tôles, les ébarbures, le verre, les outils à lame et les articles en fonte. Lorsque le présent document est cité comme méthode d’essai dans une norme d’exigences pour un produit ou un matériau, la norme en question contient les informations nécessaires permettant d’appliquer les dispositions du présent document au produit concerné. Le présent essai ne donne pas d’informations sur la résistance à la pénétration par des objets pointus, du type aiguilles, pointes et lames à bords tranchants. L’essai décrit dans le présent document n’est pas considéré comme adapté aux essais de matériaux réalisés en cotte de mailles ou en pièces de métal. Le présent document ne prévoit pas de dispositions traitant de la sécurité de l’opérateur.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13997
Second edition
2023-06
Protective clothing — Mechanical
properties — Determination of
resistance to cutting by sharp objects
Vêtements de protection — Propriétés mécaniques — Détermination
de la résistance à la coupure par des objets tranchants
Reference number
© ISO 2023
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CH-1214 Vernier, Geneva
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative reference .1
3 Terms and definitions . 1
4 Sampling . 2
4.1 General . 2
4.2 Textiles and other materials. 2
4.3 Gloves . 3
4.4 Conditioning. 3
5 Test method . 4
5.1 Principle . 4
5.2 Test apparatus. 5
5.2.1 Rigid framework . 6
5.2.2 Force application system . 7
5.2.3 Specimen holder mount . 7
5.2.4 Specimen holder . 7
5.2.5 Specimen securing clamp . 7
5.2.6 Blades . 8
5.2.7 Blade holder . 9
5.2.8 Cutting-motion system . 9
5.2.9 Cut-stroke length measurement system . 9
5.3 Calibration . 9
5.3.1 Beam balancing procedure . 9
5.3.2 Cutting speed adjustment . 10
5.3.3 Validation of blades . 10
5.4 Test procedure . 11
5.4.1 Specimen mounting . 11
5.4.2 Test procedure for measuring the cutting stroke length .12
5.4.3 Test procedure for determining the calculated cutting force .12
5.4.4 Calculations . .13
6 Test report .13
Annex A (informative) Inter-laboratory test data analysis .15
Annex B (normative) Calculated cutting force determination .17
Annex C (normative) Testing of the calibration material (see 5.3.3.1).22
Bibliography .23
iii
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 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: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 94, Personal safety — Personal protective
equipment, Subcommittee SC 13, Protective clothing, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 162, Protective clothing including hand and arm
protection and lifejackets, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and
CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13997:1999), which has been technically
revised.
This document has been completely rewritten based on the current practices and experience in cut
testing as well as comparing other cut test methods standards around the world. The main changes are
as follows:
— new blades and revised range of cutting stroke length for the blades to be valid;
— new neoprene, with calibration data and Annex C;
— new specimen securing clamp;
— new Figure 3;
— new paper sheet in the specimen assembly;
— new data form ILT in Annex A;
— a few new information in Annex B for calculation;
— the neoprene control is only referenced to in Annex C.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Although textiles, composites, leather, rubbers and reinforced materials may resist cutting by sharp
edges in different ways, a test method for evaluating the resistance to cut of materials in protective
clothing needs to be applicable to all materials. The test described in this document provides a method
that allows calculations of the downwards (normal) force required to cause a blade drawn across the
sample for a fixed distance to cut through the specimen.
The performance of protective clothing materials may be classified using the numerical values obtained
from this test.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13997:2023(E)
Protective clothing — Mechanical properties —
Determination of resistance to cutting by sharp objects
1 Scope
This document specifies a tomodynamometer cut test method and related calculations, for use on
materials and assemblies designed for protective clothing, including gloves. The test determines
resistance to cutting by sharp edges, such as knives, sheet metal parts, swarf, glass, bladed tools and
castings.
When this document is cited as a test method in a material or product requirement standard, that
standard contains the necessary information to permit the application of this document to the
particular product.
This test does not provide data on the resistance to penetration by pointed objects such as needles
and thorns, or the point of sharp-edged blades. The test described in this document is not considered
suitable for testing materials made from chain mail and metal plates. The text of this document does
not include provisions for the safeguard of the operator.
2 Normative reference
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 34-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tear strength — Part 1: Trouser, angle
and crescent test pieces
ISO 37, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
ISO 48-4, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of hardness — Part 4: Indentation
hardness by durometer method (Shore hardness)
ISO 2781, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of density
ISO 11610, Protective clothing — Vocabulary
ISO 23388:2018, Protective gloves against mechanical risks
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 terms and definitions given in ISO 11610 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org
3.1
cut-through
event which has occurred when the blade edge first contacts the conducting material below the test
specimen
3.2
cutting force
calculated force that would be required to be applied to a blade of standard sharpness to cut through a
material in a blade stroke of length 20 mm
3.3
cutting stroke length
distance the cutting-edge travels before cut-through (3.1) occurs
4 Sampling
4.1 General
Unless otherwise specified, specimen dimensions should not be less than 25 mm by 100 mm as this
allows for several cuts on the same sample (see 5.2.4 and 5.2.5). If this specimen size is not possible, the
smallest specimen on which single cuts are made shall not be less than 25 mm by 25 mm.
NOTE The test requires at least 15 cuts therefore at least 2 specimens are necessary.
4.2 Textiles and other materials
Specimens shall be taken from regions of the sample product representative of the range of construction
present in protective areas or as defined in product requirement standard. In the case of an irregular
design, the test specimen shall be taken from the area where the least protection is expected.
Specimens from textile materials shall be prepared so that test cuts are made at an angle of (45 ± 5)° to
the warp and weft direction as defined in Figure 1. Only one result (cutting force see 5.4.4.2) shall be
reported.
Materials that have no clear orientation shall be tested in two directions at 90° to each other and both
cutting forces (see 5.4.4.2) shall be reported and the final result is the lowest one.
If the material is known to have homogenous properties in all directions, only one result (cutting force
see 5.4.4.2) needs to be reported.
NOTE Materials that have no clear orientation are for example, unoriented materials, or those in which the
machine direction either does not exist or is uncertain such as some non-woven.
Dimensions in millimetres
a
Warp or longitudinal direction.
b
Weft or transversal direction.
c
Cut test direction.
Figure 1 — Control specimen dimensions and cut direction for garments
4.3 Gloves
For gloves, take the specimen from the palm area cut on the bias such that the size of the specimen is
adequate but at an angle as close as possible to 45° as shown in Figure 2.
In the case of an irregular design of the palm, the test specimen shall be taken from the palm area
where the least protection is expected.
If reinforcement(s) does not uniformly cover the palm area, either the specimen shall be taken without
reinforcement or the specimen shall be provided without reinforcement.
If cut protection is claimed for back of the hand or cuff and the materials are different from the palm,
they shall be tested and reported.
NOTE There is no tolerance to the angle for the glove as this depends on the size of the glove and its
construction to take the correct angle that best represents a 45° angle.
Dimensions in millimetres
a
Cut test direction.
Figure 2 — Glove sample and cut direction
4.4 Conditioning
Specimens shall be conditioned as defined in product requirement standard or in the following
conditioning atmosphere:
— Temperature (23 ± 2) °C and relative Humidity (50 ± 5) %.
Alternatively, the following conditioning should be used, and shall be reported in the test report.
— Temperature (20 ± 2) °C and relative Humidity (65 ± 5) %.
The period of conditioning is at least 24 h. Testing shall be carried out in the conditioning environment
or within 30 min of withdrawing the specimens from the conditioning environment.
5 Test method
5.1 Principle
The cut resistance of a material is its ability to resist being cut through by a blade. This is measured in a
machine in which a sharp blade is drawn across a specimen. The cuts are achieved in blade movements
of 5,0 mm to 50,0 mm length when a range of forces are applied to the blade normal to the specimen
surface. The cut resistance of a sample material is expressed as the cutting force that is required to be
applied to a blade of standard sharpness to just cut through the material in a 20,0 mm blade stroke. The
value of the cutting force may be used to classify materials.
The cut test apparatus consists of the following primary components (see Figure 3): blade holder (1)
with a straight line mechanism that holds a blade (2), having a cutting edge (3), a specimen (5) with
a paper sheet (6) and conductive strip (7) and double-sided adhesive tape(8) mounted to a specimen
holder (10) attached to the specimen holder mount (9) to which the force is applied (F).
Key
1 blade holder 7 conductive strip
2 blade 8 double-sided adhesive tape
3 cutting edge of blade 9 Specimen holder mount
4 specimen securing clamp (optional) 10 specimen holder
5 specimen F applied force
a
6 paper sheet Cut direction.
Figure 3 — Schematic of the cut test principle
Any apparatus can be used that can maintain a constant force between the cutting edge and the
specimen and can accurately measure the distance the blade travels to cut through the specimen.
The testing apparatus shall also allow the test to be performed in the conditions specified in the test
method, for instance in terms of displacement rate of the blade and geometry of the specimen holder
(see 5.2).
The test apparatus may have limitations in testing materials with a thickness greater than 12 mm (see
5.2.7). When using the specimen securing clamp (4), the maximum thickness may be less than that (see
5.2.5).
NOTE For each of the required measurements performed in accordance with this document, a corresponding
estimate of the uncertainty of measurement should be evaluated. One of the following approaches should be
used:
[2]
— a statistical method, e.g. that given in ISO 5725-2 ;
[3]
— a mathematical method, e.g. that given in ISO/IEC Guide 98-3 ;
[4]
— uncertainty and conformity assessment as given in ISO/IEC Guide 98-4 ;
[5]
— JCGM 100:2008 .
5.2 Test apparatus
The apparatus shall have the following components (see Figure 4 for the general aspect of the cut
testing device).
Key
1 motor and gearhead 5 specimen holder and specimen 9 calibration weights
securing clamp
2 slide system 6 beam 10 loading/unloading handle
3 blade support/clamp 7 controller keypad with distance meter 11 level indicator
mechanism
4 blade 8 loading device 12 specimen holder mount
1)
Figure 4 — Example of apparatus
Keep the instrument free of dust and fibers. Don’t let lint accumulate on the guide rails and sharps.
5.2.1 Rigid framework
Rigid framework that supports the constituent parts when a force of up to 200 N is exerted between the
cutting edge and the specimen.
1) An apparatus known as the tomodynamometer embodying these principles is available from a number
of suppliers such as: (1) TDM-100 from RGI Industrial Products, Inc., 755 Pierre Caisse, St-Jean-sur Richelieu,
Quebec, Canada J3B 7Y5 (www .rgicanada .com), (2) STM610 from SATRA, Wyndham Way, Telford Way, Kettering,
Northamptonshire, NN16 8SD, United Kingdom (www .satra .com), (3) LINEAR CUT RESISTANCE TESTER 3394B from
Mesdan, Via Masserino, 6 - 25080 Puegnago del Garda (BS) Italy (www .saviotechnologies .com), and (4) PROCOUPE
from EMI Developpement, Rue Alexandre Yersin, Zone Artisanale Coulmet, 10450 Breviandes France (www .emi
-developpement .com). This information is given for the convenience of user of this International Standard and does
not constitute an endorsement by ISO of this product. Equivalent products may be used if they can be shown to lead
to the same results.
5.2.2 Force application system
Force application system to move the specimen holder towards the blade, or the blade towards the
specimen holder during operation of the machine such that the force between the cutting edge and the
specimen is constant ±5 %.
The force shall be variable between 1,0 N and 200 N. The force may be applied to the blade holder or to
the specimen holder.
5.2.3 Specimen holder mount
The specimen holder mount is the part of the apparatus to which the specimen holder is fitted and
allows it to be positioned for the execution of the cut test.
5.2.4 Specimen holder
Specimen holder, with surface made of metal on which the specimen is mounted. The specimen
mounting area shall be curved with a radius of (38 ± 0,5) mm. The length of the mounting area shall be
greater or equal to 100 mm and the width across the curvature shall be greater than or equal to 32 mm.
5.2.5 Specimen securing clamp
The specimen securing clamp is fitted to the specimen holder to secure the specimen in place during the
cut testing and avoid movement of the specimen (see Figure 5). The interior of the specimen securing
clamp should not be a smooth surface to ensure that the specimen is held in place with minimum force.
The specimen securing clamp, including the screws, shall be either made of non-conductive rigid
material or insulated from conductive samples, to avoid premature stop of the test.
Key
1 specimen securing clamp
2 specimen holder
Figure 5 — Example of specimen holder and specimen securing clamp
The specimen securing clamp shall have opening for the blades of (5,0 ± 0,3) mm and the distance
between the adjacent cut tests of the mounting device is (10 ± 1) mm. Screws shall be fastened to put
enough pressure on the specimen during the test to avoid slippage while making sure to use the lowest
pressure possible to avoid deforming the material loaded on the specimen securing clamp, which may
make the material bulge inside the slots and change its cut resistance (see figure 6).
Dimensions in millimetres
Key
1 cut position
a
Distance between two cuts (mandatory dimensions).
b
Free space for the blade. (mandatory dimensions).
Figure 6 — Example of specimen securing clamp with details of cut positions
If a new blade inadvertently touches the specimen securing clamp, discard it and use a new one.
The use of the specimen securing clamp is mandatory in the following cases:
— specimens that do not stick on the double-sided adhesive tape;
— unbounded multilayer sample;
— materials that curl or distort;
— any other reasons that prevent conducting the test without the specimen securing clamp.
In any other cases, the use of specimen securing clamp is forbidden.
The use of the specimen securing clamp may restrict the maximum thickness of the tested materials as
the blade may interfere with the cut through depending on the design of the specimen securin
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13997
Deuxième édition
2023-06
Vêtements de protection — Propriétés
mécaniques — Détermination de la
résistance à la coupure par des objets
tranchants
Protective clothing — Mechanical properties — Determination of
resistance to cutting by sharp objects
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Échantillonnage .2
4.1 Généralités . 2
4.2 Textiles et autres matériaux . 2
4.3 Gants . 3
4.4 Conditionnement . 4
5 Méthode d’essai . 4
5.1 Principe . 4
5.2 Appareillage d’essai. 6
5.2.1 Cadre rigide . 7
5.2.2 Système d’application de la force . 7
5.2.3 Assemblage du porte-éprouvette . 7
5.2.4 Porte-éprouvette . 7
5.2.5 Grille de fixation d’éprouvette . 7
5.2.6 Lames . 8
5.2.7 Porte-lame . 9
5.2.8 Système de mouvement de coupure . 9
5.2.9 Système de mesurage de la longueur de la course de coupure . 9
5.3 Étalonnage . 10
5.3.1 Mode opératoire d’équilibrage du fléau . 10
5.3.2 Réglage de la vitesse de coupure . 10
5.3.3 Validation des lames. 11
5.4 Mode opératoire d’essai . 11
5.4.1 Fixation de l’éprouvette . 11
5.4.2 Mode opératoire pour mesurer la longueur de la course de coupure .12
5.4.3 Mode opératoire d’essai pour déterminer la force de coupure calculée .13
5.4.4 Calculs . 14
6 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Analyse des données de l’essai interlaboratoires .16
Annexe B (normative) Détermination de la force de coupure calculée .18
Annexe C (normative) Essai du matériel d’étalonnage (voir 5.3.3.1) .23
Bibliographie .24
iii
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 tenu 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 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: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 94, Sécurité individuelle —
Équipement de protection individuelle, sous-comité SC 13, Vêtements de protection, en collaboration avec
le comité technique CEN/TC 162, Vêtements de protection, y compris la protection de la main et du bras et
y compris les gilets de sauvetage, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord
de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13997:1999), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Le présent document a été complètement réécrit pour correspondre aux pratiques et expériences
actuelles en matière d’essais de coupure et pour permettre la comparaison avec d’autres normes de
méthodes d’essai de coupure à travers le monde. Les principales modifications sont les suivantes:
— mention de nouvelles lames et plage de longueur de la course de coupure des lames valables;
— ajout du néoprène, dans les données relatives à l’étalonnage et en lien avec l’Annexe C;
— mention d’une nouvelle grille de fixation d’éprouvette;
— nouvelle Figure 3;
— mention d’une nouvelle feuille de papier dans l’assemblage de l’éprouvette;
— ajout de données relatives aux essais interlaboratoires dans l’Annexe A;
— ajout de quelques informations sur les données de calcul dans l’Annexe B;
— le contrôle du néoprène est uniquement référencé dans l’Annexe C.
iv
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
v
Introduction
Bien que les textiles, composites, cuirs, caoutchoucs et matériaux renforcés puissent résister de
différentes manières à la coupure par des bords tranchants, il est nécessaire d’appliquer à tous les
matériaux une méthode d’essai pour l’évaluation de la résistance à la coupure des matériaux constitutifs
des vêtements de protection. L’essai décrit dans le présent document constitue une méthode permettant
de calculer la force d’appui (normale) nécessaire pour qu’une lame déplacée le long de l’échantillon sur
une distance donnée traverse l’éprouvette.
La performance des matériaux des vêtements de protection peut être classée à l’aide des valeurs
numériques obtenues avec cet essai.
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 13997:2023(F)
Vêtements de protection — Propriétés mécaniques —
Détermination de la résistance à la coupure par des objets
tranchants
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode d’essai de coupure à l’aide d’un tomodynamomètre et les
calculs associés, à effectuer sur des matériaux et assemblages destinés aux vêtements de protection, y
compris aux gants. Cet essai détermine la résistance à la coupure par les objets à bords tranchants, tels
que les couteaux, les parties métalliques des tôles, les ébarbures, le verre, les outils à lame et les articles
en fonte.
Lorsque le présent document est cité comme méthode d’essai dans une norme d’exigences pour un
produit ou un matériau, la norme en question contient les informations nécessaires permettant
d’appliquer les dispositions du présent document au produit concerné.
Le présent essai ne donne pas d’informations sur la résistance à la pénétration par des objets pointus,
du type aiguilles, pointes et lames à bords tranchants. L’essai décrit dans le présent document n’est pas
considéré comme adapté aux essais de matériaux réalisés en cotte de mailles ou en pièces de métal. Le
présent document ne prévoit pas de dispositions traitant de la sécurité de l’opérateur.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des 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 34-1, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la résistance au déchirement —
Partie 1: Éprouvettes pantalon, angulaire et croissant
ISO 37, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des caractéristiques de contrainte-
déformation en traction
ISO 48-4, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la dureté — Partie 4: Dureté par
pénétration par la méthode au duromètre (dureté Shore)
ISO 2781, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la masse volumique
ISO 11610, Vêtements de protection — Vocabulaire
ISO 23388:2018, Gants de protection contre les risques mécaniques
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 de l’ISO 11610 ainsi que les suivants
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org
3.1
coupure
phénomène qui a lieu lorsque le tranchant de la lame entre en contact pour la première fois avec le
matériau conducteur sous l’éprouvette d’essai
3.2
force de coupure
force calculée qu’il serait nécessaire d’appliquer à une lame à tranchant normalisé pour traverser un
matériau après une course de 20 mm
3.3
longueur de la course de coupure
distance parcourue par le tranchant de la lame avant la coupure (3.1)
4 Échantillonnage
4.1 Généralités
Sauf spécification contraire, il convient que l’éprouvette mesure au moins 25 mm × 100 mm car cela
permet de pratiquer plusieurs coupures sur le même échantillon (voir 5.2.4 et 5.2.5). S’il n’est pas
possible d’obtenir cette taille d’éprouvette, la plus petite éprouvette sur laquelle effectuer des coupures
individuelles doit mesurer au moins 25 mm × 25 mm.
NOTE Cet essai exige de pratiquer au moins 15 coupures. Par conséquent, il est nécessaire de disposer d'au
moins deux éprouvettes.
4.2 Textiles et autres matériaux
Les éprouvettes doivent être prélevées à partir de surfaces sur le produit échantillonné représentatives
de la structure des zones de protection, ou comme indiqué dans la norme d’exigences du produit. Si le
produit présente une conception irrégulière, l’éprouvette d’essai doit être prélevée sur la zone où le plus
faible niveau de protection est attendu.
Les éprouvettes de matériaux textiles doivent être préparées de telle façon que les coupures d’essai
sont effectuées selon un angle de (45 ± 5)° dans les sens chaîne et trame, comme indiqué à la Figure 1.
Un seul résultat (voir 5.4.4.2 pour la force de coupure) doit être consigné.
Les matériaux ne présentant pas d’orientation claire doivent être soumis à essai dans deux sens,
selon un angle de 90° l’un par rapport à l’autre. Les deux forces de coupure (voir 5.4.4.2) doivent être
consignées, le résultat final étant la force la plus faible.
S’il est connu que le matériau présente des propriétés homogènes dans tous les sens, il est nécessaire de
ne consigner qu’un seul résultat (voir 5.4.4.2 pour la force de coupure).
NOTE Les matériaux ne présentant pas d’orientation claire sont, par exemple, des matériaux sans orientation
ou des matériaux dont le sens machine est inexistant ou incertain, comme c’est le cas de certains matériaux non-
tissés.
Dimensions en millimètres
a
Sens chaîne ou direction longitudinale.
b
Sens trame ou direction transversale.
c
Sens de coupure pour l’essai.
Figure 1 — Dimensions de l’éprouvette de contrôle et sens de coupure pour les vêtements
4.3 Gants
Pour les gants, prélever l’éprouvette sur la zone correspondant à la paume et découper en biais de façon
que la taille de l’éprouvette soit appropriée, tout en respectant le plus possible un angle de 45°, comme
indiqué à la Figure 2.
Si le produit présente une conception irrégulière au niveau de la paume, l’éprouvette d’essai doit être
prélevée sur la zone de la paume où le plus faible niveau de protection est attendu.
En cas de présence de renforts ne recouvrant pas uniformément la paume, l’éprouvette prélevée ou
fournie ne doit comporter aucun renfort.
S’il est indiqué que le dos de la main ou le poignet du gant offre une protection contre les coupures
et que les matériaux utilisés à cet endroit sont différents de ceux situés au niveau de la paume, ces
matériaux doivent être soumis à essai et les résultats correspondants doivent être consignés.
NOTE Aucune tolérance n’est indiquée concernant l’angle pour un gant car le prélèvement d’une
éprouvette selon un angle se rapprochant le plus de 45° dépend de la taille du gant et de sa structure.
Dimensions en millimètres
a
Sens de coupure pour l’essai.
Figure 2 — Échantillon de gant et sens de coupure
4.4 Conditionnement
Les éprouvettes doivent être conditionnées tel qu’indiqué dans la norme d’exigences du produit ou selon
l’atmosphère de conditionnement ci-après:
— température de (23 ± 2) °C et humidité relative de (50 ± 5) %.
Si cela n’est pas possible, il convient que les conditions suivantes soient respectées. Elles doivent être
indiquées dans le rapport d’essai:
— température de (20 ± 2) °C et humidité relative de (65 ± 5) %.
La durée de conditionnement est d’au moins 24 h. L’essai doit être effectué dans l’environnement de
conditionnement indiqué ou dans les 30 min suivant le retrait des éprouvettes de l’environnement de
conditionnement.
5 Méthode d’essai
5.1 Principe
La résistance à la coupure d’un matériau est sa capacité à résister aux coupures effectuées à l’aide
d’une lame. Elle est mesurée par un appareil grâce auquel une lame tranchante est déplacée sur une
éprouvette. Les coupures sont réalisées par des déplacements de la lame sur une longueur comprise
entre 5,0 mm et 50,0 mm lorsque des forces comprises dans une gamme donnée sont appliquées avec
la lame perpendiculaire à la surface de l’éprouvette. La résistance à la coupure d’un échantillon de
matériau s’exprime par la force de coupure nécessaire pour qu’une lame à tranchant standard traverse
juste le matériau sur une course de 20,0 mm. La valeur de la force de coupure peut servir à classer les
matériaux.
L’appareillage d’essai de coupure est composé des principaux éléments suivants (voir la Figure 3): un
porte-lame (1) doté d’un mécanisme en ligne droite soutenant une lame (2) à arête tranchante (3); une
éprouvette (5) avec une feuille de papier (6) et un ruban conducteur (7) ainsi qu’un adhésif de fixation
double face (8) sur un porte-éprouvette (10) fixé à l’assemblage du porte-éprouvette (9) sur lequel une
force (F) est appliquée.
Légende
1 porte-lame 7 ruban conducteur
2 lame 8 adhésif de fixation double face
3 arête tranchante de la lame 9 assemblage du porte-éprouvette
4 grille de fixation d’éprouvette (facultative) 10 porte-éprouvette
5 éprouvette F force appliquée
a
6 feuille de papier Sens de coupure.
Figure 3 — Schéma illustrant le principe de l’essai de coupure
Il est possible d’utiliser tout appareillage capable d’appliquer une force constante entre l’arête
tranchante et l’éprouvette et de mesurer avec précision la distance parcourue par la lame pour traverser
l’éprouvette. L’appareillage d’essai doit également permettre d’effectuer l’essai dans les conditions
spécifiées dans la méthode d’essai, par exemple en termes de vitesse de déplacement de la lame et de
géométrie du porte-éprouvette (voir 5.2).
Les appareillages d’essai peuvent être limités à des essais de matériaux dont l’épaisseur est supérieure
à 12 mm (voir 5.2.7). Si la grille de fixation d’éprouvette (4) est utilisée, cette épaisseur maximale peut
être encore inférieure (voir 5.2.5).
NOTE Pour chacune des mesures requises réalisées conformément au présent document, il convient
d’estimer l’incertitude de mesure correspondante. Il convient d’adopter l’une des approches suivantes:
[2]
— une méthode statistique (par exemple, celle donnée dans l’ISO 5725-2 );
[3]
— une méthode mathématique (par exemple, celle donnée dans le Guide ISO/IEC 98-3 );
[4]
— une évaluation de l’incertitude et de la conformité, telle qu’indiquée dans le Guide ISO/IEC 98-4 );
[5]
— la méthode développée dans le JCGM 100:2008 .
5.2 Appareillage d’essai
L’appareillage doit être composé des éléments suivants (voir la Figure 4 illustrant l’aspect général de
l’appareillage d’essai de coupure).
Légende
1 moteur et tête motrice 5 porte-éprouvette et grille de fixation de 9 poids d’étalonnage
l’éprouvette
2 système de glissement 6 fléau 10 poignée d’application/de
retrait de la charge
3 support de lame/mécanisme 7 clavier numérique du contrôleur avec 11 indicateur de niveau
de fixation distancemètre
4 lame 8 dispositif d’application de la charge 12 assemblage du porte-
éprouvette
1)
Figure 4 — Exemple d’appareillage
1) Les tomodynamomètres sont des appareils intégrant les éléments susmentionnés. Plusieurs fournisseurs
proposent, tels que: (1) TDM-100 de RGI Industrial Products, Inc., 755 Pierre Caisse, St-Jean-sur-Richelieu,
Québec, Canada J3B 7Y5 (www .rgicanada .com); (2) STM610 de SATRA, Wyndham Way, Telford Way, Kettering,
Northamptonshire, NN16 8SD, Royaume-Uni (www .satra .com); (3) LINEAR CUT RESISTANCE TESTER 3394B
de Mesdan, Via Masserino, 6 - 25080 Puegnago del Garda (BS), Italie (www .saviotechnologies .com) et (4)
PROCOUPE de EMI Developpement, Rue Alexandre Yersin, Zone Artisanale Coulmet, 10450 Breviandes, France
(www .emi-developpement .com). Cette information est donnée à l’intention des utilisateurs de la présente Norme
internationale et ne signifie nullement que ISO approuve ou recommande l’emploi du produit ainsi désigné. Des
produits équivalents peuvent être utilisés s’il est démontré qu’ils aboutissent aux mêmes résultats.
Conserver l’instrument à l’abri de la poussière et des fibres. S’assurer qu’aucune peluche n’obstrue les
rails.
5.2.1 Cadre rigide
Cadre rigide maintenant les éléments constitutifs lorsqu’une force jusqu’à 200 N est appliquée entre
l’arête tranchante et l’éprouvette.
5.2.2 Système d’application de la force
Dispositif d’application de la force permettant de déplacer le porte-éprouvette vers la lame ou la lame
vers le porte-éprouvette pendant le fonctionnement de l’appareil de manière que la force appliquée
entre l’arête tranchante et l’éprouvette reste constante à ±5 %.
La force doit être variable et comprise entre 1,0 N et 200 N. La force peut être appliquée au porte-lame
ou au porte-éprouvette.
5.2.3 Assemblage du porte-éprouvette
Partie de l’appareillage sur laquelle le porte-éprouvette est fixé afin de positionner ce dernier en vue de
l’exécution de l’essai de coupure.
5.2.4 Porte-éprouvette
Porte-éprouvette ayant une surface de fixation en métal sur laquelle l’éprouvette est fixée. La surface de
fixation de l’éprouvette doit être incurvée selon un rayon de (38 ± 0,5) mm. La longueur de la surface de
fixation doit être supérieure ou égale à 100 mm et la largeur de la partie incurvée doit être supérieure
ou égale à 32 mm.
5.2.5 Grille de fixation d’éprouvette
Grille de fixation d’éprouvette montée sur le porte-éprouvette afin de maintenir l’éprouvette pendant
l’essai de coupure et d’éviter tout mouvement de cette dernière (voir la Figure 5). Il convient que la
surface intérieure de la grille de fixation d’éprouvette ne soit pas lisse, afin de s’assurer que l’éprouvette
est maintenue en place grâce à une force minimale.
La grille de fixation d’éprouvette, y compris ses vis, doit être fabriquée dans un matériau rigide non
conducteur ou être isolée des échantillons conducteurs afin d’éviter tout arrêt prématuré de l’essai.
Légende
1 grille de fixation d’éprouvette
2 porte-éprouvette
Figure 5 — Exemple de porte-éprouvette et de grille de fixation d’éprouvette
La grille de fixation d’éprouvette doit présenter une ouverture pour les lames de (5,0 ± 0,3) mm. La
distance entre les coupures adjacentes réalisées lors de l’essai grâce au dispositif de fixation est
de (10 ± 1) mm. Les vis doivent être serrées afin d’appliquer une pression suffisamment forte pour
empêcher l’éprouvette de bouger pendant l’essai, mais suffisamment faible pour éviter de déformer le
matériau placé sur la grille de fixation d’éprouvette. En effet, si le matériau s’enfonce dans les fentes,
cela peut modifier sa résistance à la coupure (voir Figure 6).
Dimensions en millimètres
Légende
1 position de la coupure
a
Distance entre deux coupures (dimensions obligatoires).
b
Espace libre pour la lame. (dimensions obligatoires).
Figure 6 — Exemple de grille de fixation d’éprouvette avec positions de coupure
Si une lame neuve entre, par inadvertance, en contact avec la grille de fixation d’éprouvette, jeter cette
lame et en utiliser une nouvelle.
L’utilisation de la grille de fixation d’éprouvette est obligatoire dans les cas suivants:
— lorsque l’éprouvette ne colle pas à l’adhésif de fixation double face;
— lorsque l’échantillon présente plusieurs couches non solidaires;
— lorsque les matériaux se recourbent ou se déforment;
— lorsque, pour toute autre raison, l’essai ne peut pas être effectué sans la grille de fixation d’éprouvette.
Dans tous les autres cas, l’utilisation d’une grille de fixation d’éprouvette est interdite.
L’utilisation de la grille de fixation d’éprouvette peut limiter l’épaisseur maximale des matériaux soumis
à essai car la lame peut gêner la coupure en fonction de la conception de la grille de fixation d’éprouvette.
5.2.6 Lames
Lames en acier inoxydable et d’une dureté supérieure à 60 HRC.
Les lames doivent avoir une épaisseur de (0,60 ± 0,03) mm et deux tranchants affûtés de manière que la
largeur du biseau soit de (1,5 ± 0,3) mm sur la partie rectiligne. Ce qui correspond à un premier angle de
dégagement à partir du centre de la lame d’environ (1
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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