ISO/TS 14569-2:2001
(Main)Dental materials — Guidance on testing of wear — Part 2: Wear by two- and/or three body contact
Dental materials — Guidance on testing of wear — Part 2: Wear by two- and/or three body contact
Produits dentaires — Lignes directrices sur les essais de résistance à l'usure — Partie 2: Usure par contact entre deux et/ou trois corps
La présente partie de l'ISO/TS 14569 spécifie des méthodes d'essai pour évaluer la résistance à l'usure des matériaux résultant de l'activité physiologique buccale sur les surfaces occlusales de restauration, dans ou sur les dents naturelles ou sur les dents artificielles. Certaines des méthodes proposées traitent de l'usure provoquée par des substances alimentaires ainsi que, ou uniquement, de l'usure par contact direct. Les méthodes d'essai figurant dans le Tableau 1 sont décrites. La présente partie de l'ISO/TS 14569 n'est pas applicable aux phénomènes tels que la dégradation marginale et la perte de substance dues à des processus chimiques, à un gonflement, à un écaillage des bords, ou à l'usure provoquée par le brossage des dents.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 14569-2
First edition
2001-08-15
Dental materials — Guidance on testing of
wear —
Part 2:
Wear by two- and/or three body contact
Produits dentaires — Lignes directrices sur les essais de résistance à
l'usure —
Partie 2: Usure par contact entre deux et/ou trois corps
Reference number
ISO/TS 14569-2:2001(E)
©
ISO 2001
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but shall not
be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In downloading this
file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat accepts no liability in this
area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation parameters
were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In the unlikely event
that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2001
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or ISO's member body
in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 � CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.ch
Web www.iso.ch
Printed in Switzerland
ii © ISO 2001 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative reference .1
3 Terms and definitions .2
4 Test method — DIN.3
5 Test method — ACTA.7
6 Test method — Zürich.12
7 Test method — Alabama.15
8 Test method — Freiburg .19
9 Test method — Minnesota.21
10 Test method — OHSU .24
11 Test method — Newcastle .27
Bibliography.31
© ISO 2001 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a technical
committee may decide to publish other types of normative document:
� an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in an
ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members of the
parent committee casting a vote;
� an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting a
vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years with a view to deciding whether it should be confirmed for a
further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. In the case of a confirmed ISO/PAS
or ISO/TS, it is reviewed again after six years at which time it has to be either transposed into an International
Standard or withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO TS 14569 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 14569-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 106, Dentistry, Subcommittee SC 2, Prosthodontic
materials.
ISO/TS 14569 consists of the following parts, under the general title Dental materials — Guidance on testing of
wear :
� Part 1: Wear by toothbrushing
� Part 2: Wear by two- and/or three body contact
iv © ISO 2001 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
Introduction
It is well understood that the wear mechanisms in the mouth are very complex. In addition they may differ from one
individual to another. Therefore it appears impossible to reproduce these varying conditions by a single wear test.
As a consequence many wear tests have been proposed in dental science. Most of them consider mainly one
specific aspect of the different mechanisms, some of them even claim to be able to characterize the wear
resistance of dental materials completely. However, these procedures are not really comparable because of the
different wear mechanisms considered, and no generally accepted method exists.
Therefore, it makes sense to utilize laboratory tests, investigating separately the various wear aspects arising under
clinical conditions. They may determine the wear only for those clinical situations in which the same wear
mechanism dominates, but it might be possible to predict the complete clinical wear by a number of different test
methods.
In this second part of ISO/TS 14569, the wear by occlusal contact of antagonistic teeth is considered. The intention
of this part is to collect and describe the various existing laboratory tests and to define test conditions so that they
can be used at least for screening different materials.
Because of the very little wear in most of the test methods, a profilometer, laser scanner or similar method is used
to measure the wear. For all these tests, computer software is necessary. This software is not yet specified or
standardized. It has not yet been defined to what precision the screening of the surface has to be done, nor if the
whole wear pattern has to be measured or only a part from it. From a practical standpoint, the patterns must also
be precisely matched before and after the test, and for this purpose reference points have to be made in some
cases, especially when measuring the antagonist.
The methods collected in this part of ISO/TS 14569 thus far leave these questions open to the common sense of
the person who tests, but their answers will be incorporated later when more experience exists with these test
procedures.
Wear, determined according to this part of ISO/TS 14569, is only valid together with the stated combination of
tested materials. A generalization of the value obtained, for example as a material constant, is not possible.
Polyacrylate as reference material, as well as sintered alumina for the antagonist, does not necessarily represent
the situation in the mouth. These laboratory tests only give an indication for the clinical performance.
© ISO 2001 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 14569-2:2001(E)
Dental materials — Guidance on testing of wear —
Part 2:
Wear by two- and/or three body contact
1 Scope
This part of ISO/TS 14569 specifies test methods for the assessment of resistance to wear of materials occurring
on the occlusal surfaces of restorations, in or on natural teeth or on artificial teeth, as a result of physiological
activity in the mouth. Some of the proposed methods include wear from foodstuff as well as, or only, wear by direct
contact. The test methods shown in Table 1 are described.
This part of ISO/TS 14569 is not applicable to phenomena such as the marginal degradation and loss of substance
by chemical processes, swelling, splintering of edges, or wear from toothbrushing.
Table 1 — Test methods for wear included in this part of ISO/TS 14569
Clause Test method Antagonist Medium Movement Reference Measurement
4DIN Al O H O sliding polymethyl mass or
2 3 2
methacrylate profilometry
sheet
5 Acta steel or dental rice, husks of sliding — profilometry
material millet spray
6 Zurich tooth enamel HOimpact+ last test profilometry
2
sliding
7 Alabama polyacetal PMMA beads impact + — REM
sliding
8 Freiburg Al O H O sliding polymethyl mass or
2 3 2
methacrylate profilometry
sheet
9 Minnesota tooth H O sliding — profilometry
2
10 OHSU tooth enamel poppy seed impact + — profilometry +
sliding video-imaging
11 Newcastle steatite or tooth H O sliding — profilometry
2
enamel
2 Normative reference
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO/TS 14569. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO/TS 14569 are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
© ISO 2001 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO/TS 14569, the following terms and definitions apply.
NOTE See also the terms and definitions given in references [5], [7], [8] and [9].
3.1
abrasivity
ability of a material or substance to cause abrasive wear
3.2
abrasive wear
wear due to hard particles or hard protuberances forced against and moving along a solid surface
NOTE Abrasive wear can be subdivided in “two-body abrasion” and “three-body abrasion”.
3.3
two-body abrasion
abrasive wear in which the cutting asperities are fixed on one or both surfaces
3.4
three-body abrasion
abrasive wear in which the abrasive particles are loose particles in slurry
3.5
adhesive wear
wear due to localized bonding between contacting solid surfaces and leading to material transfer between the two
surfaces or loss from either surface
3.6
attrition
type of two-body abrasion where teeth or restorations are in occlusal contact
NOTE In the mouth this type of abrasion is mostly the result of more than one mechanism of abrasion.
3.7
corrosive wear
wear in which chemical or electrochemical reaction with the environment is significant
NOTE Corrosive wear may result from the interaction with chemicals which have a softening effect on the surface so that
the surface is rubbed away by an opposing surface (e.g. dietary erosion or from regurgitation).
3.8
erosion
�tribology� progressive loss of original material from a solid surface due to mechanical interaction between that
surface and a fluid, a multicomponent fluid, or impinging liquid or solid particles
3.9
fatigue wear
wear of a solid surface caused by fracture arising from material fatigue
NOTE This situation is often observed with rolling rather than sliding of surfaces.
3.10
wear
loss of material from a surface, caused by mechanical contact, movement of a solid or liquid body, chemical action
or both chemical and mechanical action simultaneously
2 © ISO 2001 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
NOTE This terminology may differ somewhat from the terminology used in industry, because some mechanisms may be
important in industrial processes but do not occur in the mouth. Also, wear in the mouth is usually caused by different
mechanisms acting simultaneously.
4 Test method — DIN
4.1 Principle
Two specimens slide upon each other under a certain load at room temperature in water. Wear is determined by
weighing the loss of substance or by other methods and reported as the worn height. Depending on the method
used, the loss of substance can be very small. In this case the worn volume can be determined by scanning the
surface with a profilometer, laser scanner or any other equivalent method. These guidelines for testing wear are
designed for testing crown and bridge veneering resins, therefore polymethyl methacrylate (PMMA) was chosen as
a reference material. This reference material is tested simultaneously and against the same antagonist material as
the test material. It is always necessary to compare the value of a tested material with the value of PMMA as
reference material.
4.2 Test conditions
The wear test is carried out at (23 � 2) °C.
4.3 Apparatus and materials
4.3.1 Test equipment for wear, allowing adjustment of parameters as follows:
2 2
� pressure from the abrading antagonist against the specimen should be 8 N/mm to 10 N/mm ;
� abraded surface should be loaded and unloaded at intervals;
� speed at which the two abrading surfaces glide on each other should be not more than 100 mm/s;
� temperature of the water surrounding the specimens should be kept at (23 � 2) °C.
4.3.2 Deionized water, in accordance with ISO 3696.
4.3.3 Antagonist material, such as densely sintered alumina or any other material, which should be tested as
antagonist.
NOTE The material described in DIN/VDE 0335 Part 3 (material from Group C700 Type 799) has been found suitable.
4.3.4 Three reference specimens made from linear uncrosslinked and unplasticized PMMA with a molecular
mass over 1 000 000.
NOTE Plexiglas, Perspex and Acrylite are examples of suitable products available commercially. This information is given
for the convenience of users of this part of ISO/TS 14569 and does not constitute an endorsement by ISO of these products.
4.3.5 Instrument or method for determination of the worn volume of the specimens, such as an analytical
balance with an accuracy of 0,1 mg.
A profilometer or laser scanner together with computer software for automatically registering data and calculating
theresults canalso beused.
© ISO 2001 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
4.4 Preparation
4.4.1 Test specimens
The specimens should be prepared according to the instructions from the manufacturer. The moulds to prepare the
specimens should be designed according to the requirements of the test equipment used. Six specimens should be
prepared. All specimens should be ground and polished as recommended by the manufacturer. All specimens are
stored at (37 � 1) °C in water for 7 days. If wear is determined by the loss of mass, the density (�) of each
specimen after storage in water should be determined by Archimedes' principle (see ISO 1183-1).
4.4.2 Reference specimens
Reference specimens may be cut from a linear uncrosslinked and unplasticized PMMA sheet with a molecular
mass over 1 000 000.
NOTE PMMA may be used when polymer-based materials are tested, but to compare the results of ceramic or alloys also
other materials may be used as reference.
4.4.3 Antagonist
If densely sintered alumina is used for the antagonist, its surface should be sandblasted with corundum [particle
size (150 � 20) �m] at 4 bar and 20 mm to 30 mm distance until the surface has a uniform and dull appearance.
The mean roughness value Ra (the mean value of all distances of the roughness profile) should be approximately
0,75 �m.
4.5 Procedure
4.5.1 Gravimetric method
Remove the specimens from their storage water with tweezers, wipe with a clean dry hand-towel until free from
visible moisture, wave in air for 15 s and weigh 1 min after removal from the water with a precision of 0,000 2 g.
Weigh each of the six test specimens as well as the reference specimens before and after the wear test. Record
the mass, in milligrams, before the wear test as m and after the test as m .
1 2
Carry out the wear test using the equipment specified (4.3.1).
On each specimen determine the worn area with the help of a slide gauge or micrometer. Record this area as
2
S mm .
4.5.2 Profilometric method
Measure the surface profile of each of the six test specimens as well as the surface of the reference specimens
before and after the wear test by scanning the surface line by line. The individual sets of data recorded should be
from points not more than 100 �m apart.
Carry out the wear test using the equipment specified (4.3.1).
Thewornarea(S) should also be recorded.
4.6 Calculation and expression of results
4.6.1 Gravimetric method
Calculate the vertical wear (H) and the relative wear (H )asfollows:
ref
4 © ISO 2001 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
mm�� 1000
��
12
H inµm �
� � S
mm�� 1000
� �
12
ref
H inµm �
ref
� � S
ref ref
H � 100
H %�
rel
H
ref
where
H is the height of wear from the test material, in micrometres;
H is the height of wear from the reference material, in micrometres;
ref
H is the height of wear relative to the reference material.
rel
m is the mass before the wear test, in milligrams;
1
m is the mass after the wear test, in milligrams;
2
� is the density of the test material;
� is the density of the reference material;
ref
S is the abraded area, in square millimetres, of the test material;
S is the abraded area, in square millimetres, of the reference material.
ref
4.6.2 Profilometric method
4.6.2.1 Worn height of the specimens
From the computerized data calculate the mean vertical wear loss, in micrometres, from the test specimens.
Register the mean value (H) as the mean value of the different test specimens. Register also the maximum height
measured on each specimen and calculate a mean value of all specimens as (H ).
max
Register and calculate the mean value (H ) in the same way as above as the mean value of the different
ref
reference specimens if those were tested.
Calculate the lost height relative to the reference material as follows:
H � 100
H % �
rel
H
ref
where
H is the height of wear from test material, in micrometres;
H is the height of wear from the reference material, in micrometres;
ref
H is the height of wear relative to the reference material.
rel
© ISO 2001 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
4.6.2.2 Worn volume
Calculate the lost volume, in cubic micrometres, from the test specimens and register the mean value (V)as the
mean value of the different test specimens.
Register and calculate the mean value (V ) as the mean value of the different reference specimens which were
ref
tested.
Calculate the lost volume relative to the reference material as follows:
V � 100
V %�
rel
V
ref
where
V is the volume of wear, in cubic micrometres;
V is the volume of wear, in cubic micrometres, of the reference material;
ref
V is the volume of wear relative to the reference material.
rel
4.6.2.3 Worn height of the antagonists
From the computerized data recorded from the antagonists, calculate the mean lost height. Register the mean
value (AH) as the mean value of the different antagonists.
4.7 Test report
The test report shall at least contain the following:
a) reference to this Technical Specification, ISO/TS 14569-2;
b) the reference material (PMMA or other);
c) the material used as antagonist;
d) the mean depth of the wear pattern on the antagonist;
e) the mean depth of the wear pattern of the reference (H );
ref
f) the mean depth of the wear pattern of the tested material (H);
g) the relative wear of the tested material (H );
rel
h) the maximum height of wear of the tested material (H );
max
i) the volume of wear relative to the reference material (V );
rel
j) the density of the tested material (�);
k) the density of the reference material (� );
ref
l) if applicable, the stylus used in the profilometry;
m) responsible person and signature.
6 © ISO 2001 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
5 Test method — ACTA
5.1 Principle
Two wheels rotate in different directions but with about 15 % difference in the circumferential speed (this is called
slip) while having near contact on the circumference. Test specimens are placed on the circumference of one
wheel and antagonist specimens are placed on the other wheel. Therefore several wear experiments can be
performed in one run. The force with which the two wheels work against each other is adjusted to about 15 N. Both
wheels are placed in a slurry of rice flour and husks of white millet spray in a buffer solution. During the wear test,
which lasts about 55 h, the antagonist wheel wears a track or trough into the test specimen, leaving an untouched
area at both sides as reference for the determination of the wear.
The material lost by wear can be determined by tracing each sample with a profilometer or by other equivalent
methods.
The method allows determination of wear of test materials against different antagonist materials. The inclusion of a
reference material in each test is optional.
5.2 Test conditions
The wear test is carried out at (23 � 2) °C.
5.3 Apparatus and materials
5.3.1 Test equipment for wear, allowing adjustment of parameters as follows:
� pressure from the abrading antagonist wheel against the specimen wheel should be 15 N;
� speed at which the two abrading wheels rotate should be about 1 r/s and the difference in speed of the
specimen surface and the antagonist surface is 15 %. The wear machine should also be equipped with a
stirrer for the wear slurry and with means to prevent evaporation of water from the wear slurry.
NOTE The 15 % slip at 1 Hz to which the unit is adjusted represents about 23 mm/s, if a wheel of 48 mm diameter is used.
5.3.2 Distilled water, in accordance with ISO 3696.
5.3.3 Abrading slurry, composed of rice flour, husks of white millet spray in a buffer solution of KH PO and
2 4
NaOH and a biocide such as NaN (sodium azide) or Thiomersal.
3
5.3.4 Profilometer or laser scanner, optionally together with computer and software for automatically
registering data and calculating the results.
5.3.5 Brass sample wheel as shown in Figure 1, with an embossed or engraved mark identifying the specimen
number 1, the direction of rotation, an identification of the wheel and the axis alignment.
5.3.6 Two round flanges of polytetrafluoroethylene (PTFE), having the same diameter as the wheel.
5.3.7 Set of diamond grinding wheels (D126, D64, D25) and a polishing wheel (D15).
5.3.8 Polyethylene terephthalate sheet, cyanoacrylate glue,SiC sandpapers 240-600, and black ink marker.
© ISO 2001 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
Key
1 Direction of rotation
2 Identification of sample 1 location
3 Axis alignment marking
NOTE This sample wheel contains 10 samples; sample 1 is located above the marked number 1. The sample width is
10 mm.
Figure 1 — Sample wheel with marking
5.4 Preparation of the test specimens
5.4.1 Preparation of the sample wheel
Place the wheel between two PTFE flanges (5.3.6) and secure it with a bolt and a wing nut.
Fill the compartments one at a time with the test material.
Cover the sample with a strip cut from the polymer sheet (5.3.8), which also covers part of the flanges so that the
cylindrical shape of the wear surface on the sample is already formed.
Cure the sample following the instructions of the manufacturer.
Remove the PTFE flanges and take out the sample, unless it adheres to the wheel (some glass ionomers). Follow
this procedure for all samples.
After all samples are finished, place them back with cyanoacrylate glue (3-second-glue).
Fill remaining small gaps between the samples and the wheel with glue or resin.
Wet-grind the sides of the sample wheel on 240 to 600 grit SiC sandpaper to remove excess glue and restorative
flash.
8 © ISO 2001 – All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
Place the wheel in the wear machine with the marked side up, take care to align the markings on the axis and the
wheel.
Place the roughest diamond grinding wheel (D126) in the antagonist position.
Reverse the directions of the grinding wheel by changing the switch: the LED starts blinking.
Cool the wheels by placing the glass bowl filled with water on a laboratory jack and lift until the wheels are
immersed in water.
5.4.2 Grinding/polishing procedure
Start the wear machine by pushing the central reset button.
Move the wheels toward each other by turning the spacing spindle until they start touching.
When the sample wheel loses contact with the grinding wheel, move the spindle a little further. This procedure is
repeated until there is contact with about 90 % of the wheel.
Replace the grinding wheel by wheel D64 and later by wheel D25, and continue grinding until the sample wheel is
ground round completely.
Place the polishing wheel D15 and polish to generate a smooth surface.
To facilitate the grinding process, use a black waterproof marker to blacken the surface of the samples before you
start grinding. This gives a good indication on the progress of the grinding process: when the samples are
completely “white” again, the grinding process is finished. Repeat this before polishing with D15 to evaluate the
polishing procedure.
Make a 2 mm long notch with a scalpel between sample 1 and the wall bordering to sample 10 on the reference
surface (see Figure 2). This facilitates replacing the sample wheel in the profilometer set-up.
Do not rush the grinding/polishing procedure, because this will result in a facetted wheel. Take care that there is
always near contact between the spacing spindle and the arm of the antagonist wheel to prevent the formation of
an egg-shaped wheel.
a
Make notch at arrow.
Figure 2 — Placement of the notch
5.4.3 Preparation of the antagonist wheel
Prepare the antagonist wheel in the same way as the wheel with the specimens.
© ISO 2001 – All rights reserved 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(E)
5.4.4 Preparation of the slurry
Prepare a buffer solution of 41,1 g KH PO and 9,3 g NaOH in 1 l water; add 1 g NaN (sodium azide stabilizer).
2 4 3
Grind 120 g low-fat white rice in an electric coffee mill for 1 min. Add the flour of the rice as well as 30 g of husks of
white millet spray to 275 ml of the buffer solution and mix in an electric milk shaker for 1 min while swinging the
shaker to ensure complete mixing.
Transfer this mixture to the glass bowl of the test equipment.
Fill with the remaining 725 ml of buffer just before the start of the test.
5.5 Procedure
5.5.1 General
Before starting the test, control and if necessary adjust the speed, the direction of rotation of the wheels, the slip
value of the wear machine and set the number of revolutions for the experiment.
5.5.2 Generating a baseline
Perform a wear-in experiment at the experimental slip conditions with 25 000 revolutions. Take care that during the
wear-in experiment a complete wear track is formed. If the wear track is not complete, make an other wear-in
experiment.
If it is expected that the samples will show high initial wear, reduce the wear-in experiment to 10 000 revolutions.
Trace the sample wheel and record the data as the baseline. Take care that the specimen wheel is securely fixed
for the tracing and that it can be precisely repositioned after the wear test.
Mount the sample wheel in the wear machine with the markings in upward position. Take care that the ra
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 14569-2
Première édition
2001-08-15
Produits dentaires — Lignes directrices sur
les essais de résistance à l'usure —
Partie 2:
Usure par contact entre deux et/ou trois
corps
Dental materials — Guidance on testing of wear —
Part 2: Wear by two- and/or three body contact
Numéro de référence
ISO/TS 14569-2:2001(F)
©
ISO 2001
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier peut
être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifiéà moins que l'ordinateur employéà cet effet ne bénéficie d'une licence autorisant
l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées acceptent de fait la
responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute responsabilité en la
matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la créationduprésent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info du
fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir l'exploitation de
ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation, veuillez en informer le
Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2001
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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 et les microfilms, sans l'accord écrit de l’ISO à
l’adresse ci-aprèsouducomité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 � CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.ch
Web www.iso.ch
Imprimé en Suisse
ii © ISO 2001 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2Référence normative .2
3Termesetdéfinitions.2
4Méthode d’essai – DIN.3
5Méthode d’essai – ACTA.7
6Méthode d’essai – Zurich.12
7Méthode d’essai – Alabama.16
8Méthode d’essai – Freiburg .19
9Méthode d’essai – Minnesota.22
10 Méthode d’essai – OHSU .25
11 Méthode d’essai – Newcastle .28
Bibliographie .32
© ISO 2001 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(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 confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptéspar lescomités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché,uncomité technique
peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
� une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans un
groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des membres
votants du comité dont relève le goupe de travail;
� une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique et
est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS et ISO/TS fait l'objet d'un nouvel examen aprèstrois ansafin de décider si elle est confirmée pour
trois nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu’une ISO/PAS ou
ISO/TS a été confirmée, elle fait l’objet d’un nouvel examen aprèssix anspourdécider soit de sa transposition en
Norme internationale, soit de son annulation.
L'attention est appelée sur le fait que certains des élémentsdelaprésente partie de l'ISO/TS 14569 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.
La Spécification technique ISO/TS 14569-2 a étéélaborée par le comité technique ISO/TC 106, Art dentaire, sous-
comité SC 2, Produits pour prothèses dentaires.
L'ISO/TS 14569 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Produits dentaires — Lignes
directrices sur les essais de résistance à l'usure:
� Partie 1: Usure par brossage des dents
� Partie 2: Usure par contact entre deux et/ou trois corps
iv © ISO 2001 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
Introduction
Il est communément admis que les mécanismes d’usure buccaux sont très complexes. En outre, ces mécanismes
peuvent varier d’un individu à l’autre, ce qui fait qu’il apparaît impossible de reproduire l’ensemble des conditions
qui leur sont attachées dans un seul essai d’usure.
C’est la raison pour laquelle un grand nombre d’essais d’usure ont été proposés dans les sciences dentaires. La
plupart s’attachent plus particulièrement à un aspect spécifique des différents mécanismes d’usure, et certains se
veulent même capables de caractériser, de façon exhaustive, la résistance à l’usure des produits dentaires.
Cependant, dans l’ensemble, les modes opératoires mis en jeu ne sont pas réellement comparables, en raison de
la variété des mécanismes d’usure considéréset del’absence d’une méthode d’essai faisant l’objet d’un
consensus général.
Par conséquent, il est cohérent de mener des essais en laboratoire dans le but d’étudier au cas par cas les
différents aspects de l’usure provoquée par des conditions cliniques. Même si ces essais ne permettent de
caractériser l’usure que pour une situation clinique donnée, reposant principalement sur un mécanisme d’usure
unique, l’utilisation de différentes méthodes d’essai peut permettre de prévoir l’ensemble des formes de l’usure
clinique.
Cette deuxième partiedel’ISO/TS 14569 traite de l’usure par contact occlusal de dents antagonistes. Elle a pour
objectif de répertorier et de décrire les différents essais de laboratoire existants et de définir des conditions d’essai
susceptibles au moins d’être utilisées pour un examen des différents matériaux.
L’usure étant très faible dans la plupart des méthodes d’essai, un profilomètre, un scanner laser ou une autre
méthode similaire sont utilisés pour la mesurer. Tous ces essais nécessitent un logiciel. Ce logiciel ne fait pas
encore l’objet de spécifications ou de normes. La précision avec laquelle l’examen de la surface doit être effectué
n’est pas encore définie, et il n’est pas non plus encore établi si la totalité ou uniquement une partie du modèle
d’usure doit être mesurée. D’un point de vue pratique, le modèle avant et aprèsl’essai doit également pouvoir être
comparé avec précision, et pour ce faire, des points de référence doivent être établis dans certains cas, en
particulier lors du mesurage de l’antagoniste.
Les méthodes répertoriées dans la présente partie de l’ISO/TS 14569 laissent jusqu’ici ces questions à
l’appréciation de la personne effectuant l’essai, mais elles seront intégrées par la suite lors d’une plus grande
expérience de ces méthodes d’essai.
L’usure déterminée conformément à la présente partie de l’ISO/TS 14569 n’est valable que pour la combinaison
citéede matériaux soumis à l’essai. Il est impossible de généraliser la valeur obtenue, par exemple comme
constante d’un matériau. Le polyacrylate utilisé en tant que matériau de référence, ou l’alumine frittéeentant
qu’antagoniste, ne sont pas nécessairement représentatifs de la situation à l’intérieur de la bouche. Ces essais de
laboratoire ne donnent qu’une indication relative à la performance clinique.
© ISO 2001 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 14569-2:2001(F)
Produits dentaires — Lignes directrices sur les essais de
résistance à l'usure —
Partie 2:
Usure par contact entre deux et/ou trois corps
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO/TS 14569 spécifie des méthodes d’essai pour évaluer la résistance à l’usure des
matériaux résultant de l’activité physiologique buccale sur les surfaces occlusales de restauration, dans ou sur les
dents naturelles ou sur les dents artificielles. Certaines des méthodes proposées traitent de l’usure provoquée par
des substances alimentaires ainsi que, ou uniquement, de l’usure par contact direct. Les méthodes d’essai figurant
dans le Tableau 1 sont décrites.
La présente partie de l’ISO/TS 14569 n’est pas applicable aux phénomènes tels que la dégradation marginale et la
perte de substance dues à des processus chimiques, à un gonflement, à un écaillage des bords, ou à l’usure
provoquée par le brossage des dents.
Tableau 1 — Méthodes d’essai pour l’évaluation d’usure contenues dans
la présente partie de l’ISO/TS 14569
Article Méthode d’essai Antagoniste Milieu Mouvement Référence Mesurage
4DIN Al O H O Glissement Feuille de Peséeou
2 3 2
polyméthacrylate profilométrie
de méthyle
5 Acta Acier ou Riz, poussière de Glissement — Profilométrie
produit dentaire cosses de millet
6Zurich Émail dentaire H O Impact + Dernier essai Profilométrie
2
glissement
7 Alabama Polyacétal Billes de PMMA Impact + — REM
glissement
8 Freiburg Al O H O Glissement Feuille de Peséeou
2 3 2
polyméthacrylate profilométrie
de méthyle
9 Minnesota Dent H O Glissement — Profilométrie
2
10 OHSU Émail dentaire Graine de pavot Impact + — Profilométrie +
glissement image vidéo
11 Newcastle Stéatite ou H O Glissement — Profilométrie
2
émail dentaire
© ISO 2001 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
2Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de l'ISO/TS 14569. Pour les références datées, les amendements
ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords
fondés sur la présente partie de l'ISO/TS 14569 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les
plus récentes du document normatif indiqué ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du
document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur.
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l’ISO/TS 14569, les termes et définitions suivants s’appliquent.
NOTE Voir aussi les termes et définitions donnésdansles références [5], [7], [8] et [9].
3.1
abrasivité
aptitude d’un matériau ou d’une substance à provoquer une usure abrasive
3.2
usure abrasive
usure due à des particules ou à des protubérances dures appuyées contre une surface et déplacées le long de
celle-ci
NOTE L’usure abrasive peut être diviséeen «abrasion par frottement entre deux corps» et «abrasion par frottement entre
trois corps».
3.3
abrasion par frottement entre deux corps
abrasion dans laquelle les aspérités coupantes sont fixées sur une ou sur les deux surfaces
3.4
abrasion par frottement entre trois corps
abrasion dans laquelle les particules abrasives sont des particules libres se trouvant dans une pâte
3.5
usure d’adhérence
usure due à un collage localisé entre des surfaces solides en contact, entraînant un transfert de matériau entre les
deux surfaces ou une perte par l’une des surfaces
3.6
attrition
type d’abrasion par frottement entre deux corps où les dents ou les restaurations sont en contact occlusal
NOTE Dans la bouche, ce type d’abrasion est souvent le résultat de plusieurs mécanismes d’abrasion.
3.7
usure corrosive
usure dans laquelle les réactions chimiques ou électrochimiques avec l’environnement jouent un rôle significatif
NOTE Une usure corrosive peut résulter de l’interaction avec des produits chimiques qui ont un effet de fragilisation de la
surface tel que cette dernière est usée par la surface opposée (par exemple érosion alimentaire ou par régurgitation).
2 © ISO 2001 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
3.8
érosion
�tribologie� perte progressive de matériau d’origine de la part d’une surface solide, en raison d’une interaction
mécanique entre cette surface et un fluide, un fluide multicomposant, un jet de liquide ou des particules solides
3.9
usure par fatigue
usure d’une surface solide provoquéepar unefracturedefatigued’un matériau
NOTE Cette situation est souvent observée dans le cas de surfaces soumises à une rotation plutôtqu’à un glissement.
3.10
usure
perte de substance d’une surface, résultant d’un contact mécanique, du mouvement d’un corps solide ou liquide,
d’une action chimique ou d’une combinaison d’actions chimiques et mécaniques simultanées
NOTE Cette terminologie peut différer légèrement de la terminologie employée dans l’industrie, car certains mécanismes
importants dans les processus industriels ne se produisent pas dans la bouche. Il est également à noter que l’usure est en
général due à différents mécanismes se déroulant de façon simultanée.
4Méthode d’essai – DIN
4.1 Principe
Deux échantillons placésdansde l’eau à température ambiante sont soumis à une certaine charge et glissent l’un
sur l’autre. L’usure est déterminée par pesage de la perte de substance ou par une autre méthode, et la hauteur
usée est enregistrée. Selonlaméthode utilisée, la perte de substance peut être très faible. Dans ce cas, le volume
usé peut être déterminé par balayage de la surface à l’aide d’un profilomètre, d’un scanner laser ou par toute autre
méthode équivalente. Ces lignes directrices sur les essais d’usure sont conçues pour les essais des résines de
placage des couronnes et des ponts, le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) étant donc choisi comme matériau
de référence. Un matériau de référence est soumis à un essai similaire en même temps que le matériau soumis à
l’essai, et contre un matériau antagoniste identique. Il est toujours nécessaire de comparer la valeur d’un matériau
soumis à l’essai avec la valeur obtenue par le PMMA en tant que matériau de référence.
4.2 Conditions d’essai
L’essai d’usure est effectuéà une température de (23 � 2) °C.
4.3 Appareillage et accessoires
4.3.1 Équipement d’essai d’usure, permettant le réglage des paramètres comme suit:
2
� il convient que la pression exercée par l’antagoniste abrasif sur l’échantillon soit comprise entre 8 N/mm et
2
10 N/mm ;
� il convient que la surface abrasée soit chargéeetdéchargée à intervalles;
� il convient que la vitesse à laquelle les deux surfaces d’abrasion glissent l’une sur l’autre ne dépasse pas
100 mm/s;
� il convient de maintenir la température de l’eau d’immersion des échantillons à (23 � 2) °C.
4.3.2 Eau déminéralisée,conformément à l’ISO 3696.
4.3.3 Matériau antagoniste, tel qu’alumine frittée haute densité ou tout autre matériau, qu’il convient de
soumettre à l’essai en tant qu’antagoniste.
© ISO 2001 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
NOTE Le matériau décrit dans la DIN/VDE 0335, Partie 3 (matériau du groupe C700, type 799), s’est révélé approprié.
4.3.4 Trois échantillons de référence, en PMMA linéaire non réticulé et non plastifié de masse moléculaire
supérieure à 1 000 000.
NOTE Le plexiglas, le perspex ou l’acrylite sont des exemples de produits appropriés disponibles dans le commerce. Cette
information est donnée pour la commodité des utilisateurs de la présente partiedel’ISO/TS 14569 et ne saurait engager la
responsabilité de l’ISO concernant ces produits.
4.3.5 Instrument ou méthode permettant de déterminer le volume usé des échantillons,tels qu’une
balance analytique, précise à 0,1 mg.
Profilomètre ou scanner laser,reliéà un ordinateur et à un logiciel permettant d’enregistrer automatiquement les
données et de calculer les résultats, peuvent également être utilisés.
4.4 Préparation
4.4.1 Échantillons d’essai
Il convient de préparer les échantillons conformément aux instructions du fabricant. Il convient que les moules
servant à préparer ces échantillons soient conçus conformément aux exigences de l’appareillage d’essai utilisé.Il
convient de préparer six échantillons, de les poncer et les polir suivant les recommandations du fabricant. Tous les
échantillons sont conservés dans l’eau à une température de (37 � 1) °C pendant 7 jours. Si l’usure est déterminée
en fonction de la perte de masse, il convient de déterminer la masse volumique (�) de chacun des échantillons au
moyenduprinciped’Archimède (voir ISO 1183-1).
4.4.2 Échantillons de référence
Les échantillons de référence peuvent être découpés dans une feuille de PMMA linéaire non réticulé et non
plastifié de masse moléculaire supérieure à 1 000 000.
NOTE Le PMMA peut être utilisé lorsque des matériaux polymères sont soumis à l’essai, mais, pour comparer les résultats
obtenus par des céramiques ou des alliages, d’autres matériaux peuvent être utiliséscomme référence.
4.4.3 Antagoniste
Si l’antagoniste utilisé est une alumine frittée haute densité, il convient d’en sabler la surface avec du corindon
[dimension des particules (150µm � 20µm)], à une pression de 4 bar et à 20 mm à 30 mm de distance jusqu’à ce
que la surface ait une apparence uniforme et matte. Il convient que la rugosité moyenne Ra (valeur moyenne de
toutes les distances du profil de rugosité)soitd’environ0,75µm.
4.5 Mode opératoire
4.5.1 Méthode gravimétrique
Avant et aprèsl’essai, retirer les échantillons de l’eau à l’aide de pincettes, les essuyer avec une serviette propre et
sèche jusqu’à faire disparaître toute trace d’humidité, agiter pendant 15 s et peser chaque échantillon à 0,0002g
près pendant 1 min après les avoir retirésde l’eau. Peser les 6 échantillons d’essai ainsi que les échantillons de
référence avant et aprèsl’essai. Noter les masses m et m , en milligrammes, obtenues respectivement avant et
1 2
aprèsl’essai d’usure.
Effectuer l’essai d’usure en utilisant l’équipement spécifié (4.3.1).
Déterminer la surface usée sur chaque échantillon à l’aide d’un pied-à-coulisse ou d’un micromètre. Noter cette
surface S, en millimètres carrés.
4 © ISO 2001 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
4.5.2 Méthode profilométrique
Mesurer le profil de surface de chacun des six échantillons d’essai ainsi que la surface des échantillons de
référence avant et aprèsl’essai d’usure en balayant la surface ligne par ligne. Il convient que les données
individuelles enregistrées correspondent à des points situés à moins de 100µm de distance.
Effectuer l’essai d’usure en utilisant l’équipement spécifié (4.3.1).
Il convient également d’enregistrer la surface usée(S).
4.6 Calcul et expression des résultats
4.6.1 Méthode gravimétrique
Calculer l’usure verticale (H)et l’usure relative (H )commesuit
ref
mm�� 1000
��
12
H �
� � S
mm�� 1000
� �
12
ref
H �
ref
� � S
ref ref
H � 100
H %�
rel
H
ref
où
H est la hauteur d’usure, en micromètres, du matériau soumis à l’essai;
H est la hauteur d’usure, en micromètres, du matériau de référence;
ref
H est la hauteur d’usure par rapport au matériau de référence.
rel
m est la masse, en milligrammes, avant l’essai d’usure;
1
m est la masse, en milligrammes, aprèsl’essai d’usure;
2
� est la masse volumique, en milligrammes par millimètre cube, du matériau soumis à l’essai;
� est la masse volumique, en milligrammes par millimètre cube, du matériau de référence;
ref
S est la surface abrasée, en millimètres carrés, du matériau soumis à l’essai;
S est la surface abrasée, en millimètres carrés, du matériau de référence.
ref
4.6.2 Méthode profilométrique
4.6.2.1 Hauteur uséedes échantillons
À partir des données informatiques, calculer la perte verticale moyenne par usure, en micromètres, des
échantillons d’essai. Enregistrer la valeur moyenne (H) en tant que valeur moyenne des différents échantillons
d’essai. Enregistrer également la hauteur maximale mesurée sur chaque échantillon et calculer une valeur
moyenne de tous les échantillons (H ).
max
© ISO 2001 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
Enregistrer et calculer la valeur moyenne (H ) comme indiqué ci-dessus, en faisant la moyenne des différents
ref
échantillons de référence, si ces derniers ont été soumis à l’essai.
Calculer la hauteur perdue par rapport au matériau de référence comme suit:
H � 100
H %�
rel
H
ref
où
H est la hauteur d’usure, en micromètres, du matériau soumis à l’essai;
H est la hauteur d’usure, en micromètres, du matériau de référence;
ref
H est la hauteur d’usure par rapport au matériau de référence.
rel
4.6.2.2 Volume usé
Calculer le volume perdu, en micromètres cubes, par les échantillons d’essai et enregistrer la valeur moyenne (V)
en tant que valeur moyenne des différents échantillons d’essai.
Enregistrer et calculer la valeur moyenne (V ) en faisant la moyenne des différents échantillons de référence, si
ref
ces derniers ont été soumis à l’essai.
Calculer le volume perdu par rapport au matériau de référence comme suit:
V � 100
V %�
rel
V
ref
où
V est le volume d’usure, en micromètres cubes, du matériau soumis à l’essai;
V est le volume d’usure, en micromètres cubes, du matériau de référence;
ref
V est le volume d’usure par rapport au matériau de référence.
rel
4.6.2.3 Hauteur usée des antagonistes
À partir des données informatiques enregistrées pour les antagonistes, calculer la hauteur perdue moyenne, en
micromètres. Enregistrer la valeur moyenne (AH) en tant que valeur moyenne des différents antagonistes.
4.7 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir au moins les informations suivantes:
a) la référence à la présente Spécification technique ISO/TS 14569-2;
b) la nature du matériau de référence (PMMA ou autre);
c) la nature du matériau utilisé comme antagoniste;
d) la profondeur moyenne du modèle d’usure de l’antagoniste;
e) la profondeur moyenne du modèle d‘usuredelaréférence (H );
ref
6 © ISO 2001 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
f) la profondeur moyenne du modèle d’usure du matériau soumis à l’essai (H);
g) l’usure relative du matériau soumis à l’essai (H );
rel
h) la hauteur maximale d’usure du matériau soumis à l’essai (H );
max
i) le volume d’usure par rapport au matériau de référence (V );
rel
j) la masse volumique du matériau soumis à l’essai (�);
k) la masse volumique du matériau de référence (� );
ref
l) le cas échéant, le stylet utilisé pour la profilométrie;
m) le nom et la signature de la personne responsable de l’essai.
5Méthode d’essai – ACTA
5.1 Principe
Deux roues tournent dans des directions opposées, avec une différence de vitesse circulaire d’environ 15 %
(appelée glissement) tout en ayant un contact étroit sur la circonférence. Les échantillons d’essai sont situéssur la
circonférence de l’une des roues, et les échantillons antagonistes sont situéssur l’autre. Plusieurs expériences
d’usure peuvent donc être menées simultanément. La force avec laquelle les deux roues frottent l’une contre
l’autre est réglée à 15 N environ. Les deux roues sont placées dans une pâte composée defarinederiz et de
poussière de cosses de millet blanc dans une solution tampon. Pendant l’essai d’usure, qui dure environ 55 h, la
roue antagoniste creuse un sillon dans l’échantillon d’essai ou passe à travers, laissant une zone intacte de
chaque côté, qui sert de référence pour la déterminationdel’usure.
Le matériau perdu par usure peut être déterminé par relevé de chaque échantillon avec un profilomètre ou par
toute autre méthode équivalente.
La méthode permet de déterminer l’usure du matériau soumis à l’essai contre différents matériaux antagonistes.
L’inclusion d’un matériau de référence est facultative.
5.2 Conditions d’essai
L’essai d’usure est effectuéà une température de (23� 2) °C.
5.3 Appareillage et accessoires
5.3.1 Équipement d’essai d’usure, permettant le réglage des paramètres comme suit:
� il convient que la pression exercée par la roue abrasive antagoniste sur la roue échantillon soit de 15 N;
� il convient que la vitesse de rotation des deux roues d’abrasion soit d’environ 1 tr/s, et que la différence de
vitesse entre la surface de l’échantillon et la surface de l’antagoniste soit de 15 %. Il convient que la machine
d’essai d’usure soit également équipéed’un agitateur pour la pâte abrasive et de dispositifs permettant d’éviter
l’évaporation de l’eau contenue dans la pâte abrasive.
NOTE Le réglage de l’appareil sur un glissement de 15 % à 1 Hz représente environ 23 mm/s, si une roue de 48 mm de
diamètre est utilisée.
5.3.2 Eau distillée, conformément à l’ISO 3696.
© ISO 2001 – Tous droits réservés 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
5.3.3 Pâte abrasive, composée de farine de riz et de poussière de cosses de millet blanc dans une solution
tampon de KH PO et NaOH et un biozide tel que NaN (azide de sodium) ou thimérosal.
2 4 3
5.3.4 Profilomètre ou scanner laser, reliés à un ordinateur et à un logiciel permettant d’enregistrer
automatiquement les données et de calculer les résultats, peuvent également être utilisés.
5.3.5 Roue échantillon en laiton, comme indiqué dans la Figure 1, avec une marque gaufréeou gravée
identifiant l’échantillon numéro 1, le sens de rotation, une identification de la roue et l’alignement de l’axe.
Légende
1 Sens de rotation
2 Identification de l’emplacement de l’échantillon 1
3 Marquage de l’alignement de l’axe
NOTE La roue échantillon comprend 10 échantillons; l’échantillon 1 est celui situé au-dessus du numéro 1. La largeur d’un
échantillon est de 10 mm.
Figure 1 — Roue échantillon avec marquage
5.3.6 Deux flasques circulaires,enpolytétrafluoroéthylène (PTFE), de même diamètre que la roue.
5.3.7 Ensemble de roues abrasives diamantées (D126, D64, D25) et disque de polissage (D15).
5.3.8 Feuille de polyéthylène téréphtalate, colle cyano-acrylate, papier abrasif au carbure de silicium de
qualité 240 à 600, et marqueur à encre noire.
5.4 Préparation
5.4.1 Préparation de la roue échantillon
Placer la roue entre deux flasques en PTFE (5.3.6) et la fixer avec un boulon et un écrou papillon.
Remplir les compartiments un à un avec le matériau soumis à l’essai.
8 © ISO 2001 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO/TS 14569-2:2001(F)
Couvrir l’échantillon d’une bande prélevée sur une feuille de polymère (5.3.8), en couvrant également une partie
des flasques, en faisant en sorte que la forme cylindrique de la surface d’usure sur l’échantillon soit déjà formée.
Traiter l’échantillon conformément aux instructions du fabricant.
Retirer les flasques en PTFE puis l’échantillon, à moins que ce dernier n’adhère à la roue (certains ionomères de
verre). Utiliser cette méthode pour tous les échantillons.
Lorsque tous les échantillons sont terminés, les replacer avec de la col
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.