ISO 4666-4:2007
(Main)Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing — Part 4: Constant-stress flexometer
Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing — Part 4: Constant-stress flexometer
ISO 4666-4:2007 specifies a constant-stress flexometer test for the determination of the temperature rise and resistance to fatigue of vulcanized rubbers. Many rubber products, such as tyres and belts, are tested by subjecting them to an oscillating load with a constant peak stress amplitude. In order to obtain good correlation between accelerated tests and in-service exposure of these products, this part of ISO 4666 gives instructions for carrying out measurements under such conditions. This method is not recommended for rubber having a hardness greater than 85 IRHD.
Caoutchouc vulcanisé — Détermination de l'élévation de température et de la résistance à la fatigue dans les essais aux flexomètres — Partie 4: Flexomètre à contrainte constante
L'ISO 4666:2007 spécifie un essai au flexomètre à contrainte constante pour déterminer l'élévation de température et la résistance à la fatigue des caoutchoucs vulcanisés. De nombreux produits en caoutchouc, comme les pneumatiques et les courroies, sont soumis à essai par une sollicitation cyclique avec contrainte maximale constante. Pour obtenir une bonne corrélation entre les résultats des essais accélérés et les performances en service de ces produits, la présente partie de l'ISO 4666 donne des indications pour effectuer les mesurages dans ces conditions. Cette méthode est déconseillée pour les caoutchoucs dont la dureté est supérieure à 85 DIDC.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4666-4
First edition
2007-08-01
Rubber, vulcanized — Determination of
temperature rise and resistance to fatigue
in flexometer testing —
Part 4:
Constant-stress flexometer
Caoutchouc vulcanisé — Détermination de l'élévation de température
et de la résistance à la fatigue dans les essais aux flexomètres —
Partie 4: Flexomètre à contrainte constante
Reference number
ISO 4666-4:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 4666-4:2007(E)
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Published in Switzerland
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ISO 4666-4:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 2
4 Principle. 2
5 Apparatus. 2
6 Test piece. 8
7 Test conditions . 8
8 Procedure. 9
9 Precision. 13
10 Test report. 14
Annex A (informative) Precision . 15
Annex B (informative) Guidance for using precision results . 18
Bibliography . 19
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ISO 4666-4:2007(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 2.
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.
ISO 4666-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee
SC 2, Testing and analysis.
ISO 4666 consists of the following parts, under the general title Rubber, vulcanized — Determination of
temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing:
⎯ Part 1: Basic principles
⎯ Part 2: Rotary flexometer
⎯ Part 3: Compression flexometer
⎯ Part 4: Constant-stress flexometer
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ISO 4666-4:2007(E)
Introduction
This part of ISO 4666 describes a method of compression flexometer testing with constant-stress dynamic
loading. The features and usefulness of constant-stress flexometer testing are as follows:
a) In order to exactly simulate the behaviour of a rubber product in use, an important consideration is where
the temperature is measured. The constant-stress flexometer measures the temperature directly at the
centre of the inside of the test piece (the source of heat generation), using a device as shown in Figure 4
of this part of ISO 4666, while in Part 3 of this International Standard the temperature is measured on the
surface of the test piece.
b) A servo control system based on real-time feedback of the strain or stress is used to enable the
measurement of dynamic properties (viscoelastic parameters) of the rubber as a function of time during
the test run.
c) The accumulation of feedback information allows the detection of an initial stage, or the first signs of
breakdown due to heat generation, which was once thought to be very difficult.
[1]
It has been reported how well the rise in tyre temperature correlates with the temperature rise in the
constant-stress flexometer test in comparison with the result from the method in Part 3 of this International
Standard.
The International Organization for Standardization (ISO) draws attention to the fact that it is claimed that
compliance with this document may involve the use of a patent concerning the flexometer specified in
Clause 5.
ISO takes no position concerning the evidence, validity and scope of this patent right.
The holder of this patent right has assured ISO that he is willing to negotiate licences under reasonable and
non-discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this respect, the statement of
the holder of this patent right is registered with ISO. Information may be obtained from:
Bridgestone Corporation, 3-1-1 Ogawahigashi-Cho, Kodaira-Shi, Tokyo 187-8531, Japan.
Attention is drawn to the possibility that some elements of this document may be the subject of patent rights
other than those identified above. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
© ISO 2007 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4666-4:2007(E)
Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise
and resistance to fatigue in flexometer testing —
Part 4:
Constant-stress flexometer
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory
practice. This standard does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with
its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
1 Scope
This part of ISO 4666 specifies a constant-stress flexometer test for the determination of the temperature rise
and resistance to fatigue of vulcanized rubbers.
Many rubber products, such as tyres and belts, are tested by subjecting them to an oscillating load with a
constant peak stress amplitude. In order to obtain good correlation between accelerated tests and in-service
exposure of these products, this part of ISO 4666 gives instructions for carrying out measurements under
such conditions.
This method is not recommended for rubber having a hardness greater than 85 IRHD.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 48, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of hardness (hardness between 10 IRHD and
100 IRHD)
ISO 4664-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of dynamic properties — Part 1: General
guidance
ISO 4666-1, Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer
testing — Part 1: Basic principles
ISO 4666-3, Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer
testing — Part 3: Compression flexometer
ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test
methods
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ISO 4666-4:2007(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4664-1 and ISO 4666-1 apply.
4 Principle
A cylindrical test piece is subjected to dynamic loading with constant peak stress cycles in compression
superimposed on a static prestress.
The temperature rise of the test piece is measured, and the fatigue life of the test piece is given by the number
of cycles, or the test time, until breakdown occurs. The change in height (creep) and dynamic properties are
also measured as a function of time, and the compression set is measured at the end of the test.
5 Apparatus
The apparatus is shown schematically in Figure 1, and an example is shown in Figure 2.
5.1 Anvils
A pair of anvils (upper and lower) support the test piece. The lower anvil is connected to an oscillator to apply
static and dynamic compression deformation to the test piece, and the upper anvil transmits the static and
dynamic compression loads, via a shaft, to a load detector. The parts of the upper and lower anvils which
come in contact with the test piece shall be made of a heat-insulating material of thermal conductivity
0,28 W/(m·K) maximum. A hole shall be provided in the centre of the upper anvil for insertion of a needle-type
thermometer for measuring the temperature inside the test piece. An example of upper and lower anvil
construction is shown in Figure 3.
5.2 Oscillator
The oscillator used to apply static and dynamic compression loads to the test piece shall have a capacity of at
least 2 kN and be capable of applying an oscillating force of 0,75 kN peak amplitude at 50 Hz.
A hydraulic servo-control system is preferably used to control the oscillator.
The maximum stroke is preferably 20 mm to 25 mm.
5.3 Displacement detector
The displacement detector shall be capable of measuring the motion of the lower anvil (the deformation of the
test piece in compression) to within 0,01 mm, and shall have a response time suitable for the maximum
frequency used.
5.4 Load detector
The load detector shall be capable of measuring the compression load up to a maximum of 2,0 kN in 5 N
increments, shall have a response time suitable for the maximum frequency used, and shall have a high
natural frequency.
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ISO 4666-4:2007(E)
Key
1 position controller
2 load detector
3 needle-type temperature detector
4 upper anvil
5 temperature controller
6 computer control unit
7 test piece
8 lower anvil
9 heating chamber
10 oscillator
11 displacement detector
Figure 1 — Principle and fundamental structure of a constant-stress flexometer
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ISO 4666-4:2007(E)
Key
1 position controller
2 load detector
3 temperature controller
4 upper anvil
5 needle-type temperature detector
6 test piece
7 heating chamber
8 lower anvil
9 oscillator
10 displacement detector
Figure 2 — An example of a constant-stress flexometer
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ISO 4666-4:2007(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 upper anvil
2 needle-type temperature detector
3 test piece
4 thermal insulator
5 lower anvil
Figure 3 — An example of upper and lower anvils for a constant-stress flexometer
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ISO 4666-4:2007(E)
5.5 Heating chamber and temperature controller
The temperature of the heating chamber shall be set at a temperature within the range 40 °C to 100 °C as
specified in ISO 23529, and be controlled to within ± 1 °C. The temperature in the chamber shall be measured
at positions 6 mm to 9 mm away from the end of each anvil and also midway between the upper and lower
anvils. A temperature sensor wire at least 100 mm in length shall be inserted into the chamber.
A grid shelf on which to condition test pieces should preferably be installed in the chamber at a similar height
to that of the lower anvil, although conditioning of test pieces may also be carried out in another heating
chamber.
5.6 Needle-type temperature detector
A needle-type temperature detector with a diameter at the tip of 1,0 mm and resolution of ± 0,5 °C shall be
used.
An example of a needle-type temperature detector is shown in Figure 4.
Dimensions in millimetres
Figure 4 — Example of a needle-type temperature detector
5.7 Temperature-detector position controller
The position controller shall be capable of adjusting the position of the needle-type temperature detector using
the feedback data on the test piece height sent from the displacement detector through the computer control
unit during the test in real time.
NOTE The height of a test piece refers to the average value of the maximum height and the minimum height in one
cycle of a compression-oscillating test piece. In general, this value decreases gradually during the test due to creep of the
test piece.
An example of a temperature-detector position controller is shown in Figure 5.
6 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 4666-4:2007(E)
Key
1 stepping motor
2 clamp
3 guide
4 needle-type temperature detector
5 test piece
Figure 5 — Example of a temperature-detector position controller
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ISO 4666-4:2007(E)
5.8 Computer control unit
The computer control unit shall be capable of the following:
a) controlling the action of the oscillator so that the static compression stress applied to the test piece
always coincides with the value specified in the test conditions;
b) controlling the action of the oscillator so that the amplitude of the dynamic stress applied to the test piece
always coincides with the value specified in the test conditions (constant-stress control);
c) recording and displaying the temperature at the centre of the test piece detected by the needle-type
temperature detector;
d) calculating, recording and displaying the creep of the test piece from the values measured by the
displacement detector;
e) (when determining the fatigue life from dynamic properties) calculating, recording and displaying the
dynamic properties of the normal storage modulus E', normal loss modulus E" and tangent of the loss
angle (tanδ) from the measured parameters (see 8.3.4) fed back from the sensors in real time, these
values being preferably calculated at 1 s intervals;
f) ending the test at the time specified in the test conditions or at the time when the recorded values reach
specified limits.
5.9 Measuring gauge
The gauge for measuring the height and diameter of test pieces shall conform to the requirements of
ISO 23529. A dial gauge having a circular foot probe of diameter 10 mm and exerting a pressure of
22 kPa ± 5 kPa is suitable.
6 Test piece
The test piece, prepared from vulcanized rubber, shall be cylindrical in shape, having a diameter of
30,00 mm ± 0,30 mm and a height of 25,00 mm ± 0,25 mm.
The standard method of preparing the test piece shall be direct moulding of the cylinder. It is suggested, for
purposes of uniformity and closer tolerances in the moulded test piece, that the dimensions of the mould be
specified and shrinkage compensated for therein.
NOTE A plate cavity of diameter 30,40 mm ± 0,05 mm and depth 25,40 mm ± 0,05 mm, having overflow cavities at
both top and bottom when assembled with two end plates, represents one such type of mould.
7 Test conditions
The conditions specified in Table 1 or Table 2 are normally used in tests with the constant-stress flexometer.
The dynamic-load amplitude shall be less than the static load.
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ISO 4666-4:2007(E)
Table 1 — Test conditions for measurement of temperature rise
Conditions Nominal value Range
Chamber temperature Standard laboratory temperature [(40 ± 1) °C or (100 ± 1) °C] —
Static load 600 N 250 N to 900 N
Dynamic-load amplitude 400 N 200 N to 700 N
Frequency 10 N 5 Hz to 30 Hz
Table 2 — Test conditions for detection of fatigue breakdown
Conditions Nominal value Range
Chamber temperature —
(40 ± 1) °C or (100 ± 1) °C
Static load 680 N 510 N to 950 N
Dynamic-load amplitude 600 N 500 N to 750 N
Frequency 30 Hz 20 Hz to 50 Hz
The normal test duration is 25 min for the measurement of temperature rise. However, if required, a longer
test duration may be selected.
For the detection of fatigue breakdown, the test duration shall be the time until breakdown begins inside the
test piece. If fatigue breakdown is not induced after 25 min, the test shall be repeated under more severe
conditions. If breakdown occurs too quickly, the test shall be rep
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4666-4
Première édition
2007-08-01
Caoutchouc vulcanisé — Détermination
de l'élévation de température et de la
résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres —
Partie 4:
Flexomètre à contrainte constante
Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance
to fatigue in flexometer testing —
Part 4: Constant-stress flexometer
Numéro de référence
ISO 4666-4:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 4666-4:2007(F)
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 4666-4:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions. 2
4 Principe. 2
5 Appareillage. 2
6 Éprouvette . 8
7 Conditions d'essai . 8
8 Mode opératoire. 9
9 Fidélité. 13
10 Rapport d'essai . 14
Annexe A (informative) Fidélité.15
Annexe B (informative) Guide d'utilisation des résultats de fidélité. 18
Bibliographie . 19
© ISO 2007 – Tous droits réservés iii
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ISO 4666-4:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'ISO 4666-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base
d'élastomères, sous-comité SC 2, Essais et analyses.
L'ISO 4666 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Caoutchouc vulcanisé —
Détermination de l'élévation de température et de la résistance à la fatigue dans les essais aux flexomètres:
⎯ Partie 1: Principes fondamentaux
⎯ Partie 2: Flexomètre à rotation
⎯ Partie 3: Flexomètre à compression
⎯ Partie 4: Flexomètre à contrainte constante
iv © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 4666-4:2007(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 4666 décrit la méthode d'essai au flexomètre à compression avec sollicitation
dynamique à contrainte constante. Les caractéristiques et l'utilité de l'essai au flexomètre à contrainte
constante sont les suivantes:
a) Afin de simuler exactement le comportement d'un produit à base d'élastomères en cours d'utilisation, il
est important de prendre en compte l'endroit où la température est mesurée. Le flexomètre à contrainte
constante mesure la température directement à l'intérieur de l'éprouvette, en son centre (source de
production de chaleur), à l'aide d'un dispositif représenté à la Figure 4 de la présente partie de l'ISO 4666,
alors que la Partie 3 de la présente Norme internationale spécifie la mesure de la température à la
surface de l'éprouvette.
b) Un système asservi, avec réponse en temps réel, à la déformation ou à la contrainte est utilisé pour
mesurer les propriétés dynamiques (paramètres viscoélastiques) du caoutchouc en fonction du temps
pendant l'essai.
c) L'asservissement en temps réel permet de détecter une étape initiale ou les premiers signes d'une
défaillance due à la production de chaleur, ce qui auparavant était considéré comme très difficile.
[1]
Il a été rapporté à quel point l'élévation de température des pneus corrèle avec l'élévation de température
observée lors de l'essai au flexomètre à contrainte constante, en comparaison avec le résultat de la méthode
de la Partie 3 de la présente Norme internationale.
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) attire l'attention sur le fait qu'il est déclaré que la
conformité avec les dispositions du présent document peut impliquer l'utilisation d'un brevet intéressant le
flexomètre spécifié dans l'Article 5.
L'ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à la portée de ces droits de propriété.
Le détenteur de ces droits de propriété a donné l'assurance à l'ISO qu'il consent à négocier des licences avec
des demandeurs du monde entier, à des termes et conditions raisonnables et non discriminatoires. À ce
propos, la déclaration du détenteur des droits de propriété est enregistrée à l'ISO. Des informations peuvent
être demandées à:
Bridgestone Corporation, 3-1-1, Ogawahigashi-Cho, Kodaira-Shi, Tokyo 187-8531, Japon.
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits
de propriété autres que ceux qui ont été mentionnés ci-dessus. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
© ISO 2007 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 4666-4:2007(F)
Caoutchouc vulcanisé — Détermination de l'élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres —
Partie 4:
Flexomètre à contrainte constante
AVERTISSEMENT — Il convient que l'utilisateur de la présente Norme internationale connaisse bien
les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme n'a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur de la
présente Norme d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de sécurité et de s'assurer
de la conformité à la réglementation nationale en vigueur.
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 4666 spécifie un essai au flexomètre à contrainte constante pour déterminer
l'élévation de température et la résistance à la fatigue des caoutchoucs vulcanisés.
De nombreux produits en caoutchouc, comme les pneumatiques et les courroies, sont soumis à essai par une
sollicitation cyclique avec contrainte maximale constante. Pour obtenir une bonne corrélation entre les
résultats des essais accélérés et les performances en service de ces produits, la présente partie de
l'ISO 4666 donne des indications pour effectuer les mesurages dans ces conditions.
Cette méthode est déconseillée pour les caoutchoucs dont la dureté est supérieure à 85 DIDC.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 48, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la dureté (dureté comprise entre
10 DIDC et 100 DIDC)
ISO 4664-1, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des propriétés dynamiques —
Partie 1: Lignes directrices
ISO 4666-1, Caoutchouc vulcanisé — Détermination de l'élévation de température et de la résistance à la
fatigue dans les essais aux flexomètres — Partie 1: Principes fondamentaux
ISO 4666-3, Caoutchouc vulcanisé — Détermination de l'élévation de température et de la résistance à la
fatigue dans les essais aux flexomètres — Partie 3: Flexomètre à compression
ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes
pour les méthodes d'essais physiques
© ISO 2007 – Tous droits réservés 1
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ISO 4666-4:2007(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 4664-1 et l'ISO 4666-1
s'appliquent.
4 Principe
Une éprouvette cylindrique est soumise à une sollicitation dynamique avec des cycles de contrainte maximale
constante en compression superposés à une précontrainte statique.
L'élévation de température de l'éprouvette est mesurée et la résistance à la fatigue de l'éprouvette est donnée
par le nombre de cycles ou la durée de l'essai jusqu'à la survenue d'une défaillance. La variation de hauteur
(fluage) et les propriétés dynamiques sont également mesurées en fonction du temps, et la déformation
rémanente après compression est mesurée au terme de l'essai.
5 Appareillage
L'appareillage est représenté schématiquement à la Figure 1, et un exemple est représenté à la Figure 2.
5.1 Platines
Une paire de platines (supérieure et inférieure) supporte l'éprouvette. La platine inférieure est reliée à un
oscillateur afin d'appliquer à l'éprouvette une déformation par compression statique et dynamique, et la platine
supérieure transmet les compressions statique et dynamique, via un arbre, à un capteur de force. Les parties
des platines supérieure et inférieure qui entrent en contact avec l'éprouvette doivent être constituées d'un
matériau thermiquement isolant ayant une conductivité thermique maximale de 0,28 W/(m·K). La platine
supérieure doit comporter un orifice en son centre, permettant d'introduire un thermomètre en forme d'aiguille
pour mesurer la température à l'intérieur de l'éprouvette. La Figure 3 présente un exemple de montage des
platines supérieure et inférieure.
5.2 Oscillateur
L'oscillateur permettant d'appliquer à l'éprouvette les charges de compression statique et dynamique doit
avoir une capacité d'au moins 2 kN et pouvoir appliquer une force oscillante avec une amplitude de pic de
0,75 kN à 50 Hz.
Pour l'oscillateur, il est préférable d'utiliser un système hydraulique asservi.
La course maximale sera de préférence de 20 mm à 25 mm.
5.3 Capteur de déplacement
Le capteur de déplacement doit pouvoir mesurer le déplacement de la platine inférieure (la déformation de
l'éprouvette en compression) à 0,01 mm près, et son temps de réponse doit être adapté à la fréquence
maximale utilisée.
5.4 Capteur de force
Le capteur de force doit pouvoir mesurer la charge de compression jusqu'à un maximum de 2,0 kN par
incréments de 5 N, son temps de réponse doit être adapté à la fréquence maximale utilisée et il doit avoir une
fréquence naturelle élevée.
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ISO 4666-4:2007(F)
Légende
1 contrôleur de position
2 capteur de force
3 sonde de température en forme d'aiguille
4 platine supérieure
5 thermostat
6 unité de commande par ordinateur
7 éprouvette
8 platine inférieure
9 chambre chauffante
10 oscillateur
11 capteur de déplacement
Figure 1 — Principe et structure fondamentale d'un flexomètre à contrainte constante
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ISO 4666-4:2007(F)
Légende
1 contrôleur de position
2 capteur de force
3 thermostat
4 platine supérieure
5 sonde de température en forme d'aiguille
6 éprouvette
7 chambre chauffante
8 platine inférieure
9 oscillateur
10 capteur de déplacement
Figure 2 — Exemple de flexomètre à contrainte constante
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Dimensions en millimètres
Légende
1 platine supérieure
2 sonde de température en forme d'aiguille
3 éprouvette
4 isolant thermique
5 platine inférieure
Figure 3 — Exemple de platines supérieure et inférieure pour un flexomètre à contrainte constante
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ISO 4666-4:2007(F)
5.5 Chambre chauffante et thermostat
La température de la chambre doit être réglée entre 40 °C et 100 °C comme spécifié dans l'ISO 23529 et être
maintenue à ± 1 °C près. La température dans la chambre doit être mesurée en des points situés à une
distance de 6 mm à 9 mm de l'extrémité de chaque platine et également à égale distance des platines
supérieure et inférieure. Un capteur de température d'une longueur minimale de 100 mm doit être introduit
dans la chambre.
Il est préférable d'installer la grille support sur laquelle sont conditionnées les éprouvettes dans la chambre à
la même hauteur que la platine inférieure, bien que le conditionnement des éprouvettes puisse être réalisé
dans une autre chambre chauffante.
5.6 Sonde de température en forme d'aiguille
Une sonde de type aiguille avec un diamètre d'extrémité de 1,0 mm et une résolution de ± 0,5 °C doit être
utilisée.
Un exemple de sonde de température en forme d'aiguille est donné en Figure 4.
Dimensions en millimètres
Figure 4 — Exemple de sonde de température en forme d'aiguille
5.7 Contrôleur de position de la sonde de température
Le contrôleur de position doit pouvoir régler la position de la sonde de température en forme d'aiguille d'après
les indications de hauteur de l'éprouvette qu'envoie le détecteur de déplacement par ordinateur en temps réel
pendant l'essai.
NOTE La hauteur d'une éprouvette fait référence à la moyenne des hauteurs maximale et minimale en un cycle
d'oscillation d'une éprouvette en compression. En général, cette valeur décroît progressivement au cours de l'essai du fait
du fluage de l'éprouvette.
La Figure 5 présente un exemple de contrôleur de position de la sonde de température.
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Légende
1 moteur pas à pas
2 pince
3 guide
4 thermomètre en forme d'aiguille
5 éprouvette
Figure 5 — Contrôleur de position de la sonde de température
5.8 Unité de commande par ordinateur
L'unité de commande par ordinateur doit pouvoir faire ce qui suit:
a) contrôler l'action de l'oscillateur pour que la contrainte de compression statique appliquée à l'éprouvette
coïncide toujours avec la valeur spécifiée dans les conditions d'essai;
b) contrôler l'action de l'oscillateur pour que l'amplitude de la contrainte dynamique appliquée à l'éprouvette
coïncide toujours avec la valeur spécifiée dans les conditions d'essai (contrôle de contrainte constante);
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ISO 4666-4:2007(F)
c) enregistrer et afficher la température détectée au centre de l'éprouvette par la sonde de température en
forme d'aiguille;
d) calculer, enregistrer et afficher le fluage de l'éprouvette d'après les valeurs mesurées par le détecteur de
déplacement;
e) (pour déterminer la résistance à la fatigue d'après les propriétés dynamiques) calculer, enregistrer et
afficher les propriétés dynamiques du module élastique (E'), du module visqueux (E") et de la tangente de
l'angle de perte (tanδ ) à partir des paramètres mesurés (voir 8.3.4) transmis par les capteurs en temps
réel, ces valeurs étant calculées de préférence à intervalles de 1 s;
f) terminer l'essai au moment spécifié dans les conditions d'essai ou au moment où les valeurs enregistrées
atteignent les limites spécifiées.
5.9 Jauge de mesure
La jauge de mesure de la hauteur et du diamètre des éprouvettes doit être conforme aux prescriptions de
l'ISO 23529. Un micromètre à cadran ayant une base circulaire de diamètre 10 mm et exerçant une pression
de 22 kPa ± 5 kPa convient.
6 Éprouvette
L'éprouvette, préparée à partir de caoutchouc vulcanisé, doit avoir la forme d'un cylindre ayant un diamètre de
30,00 mm ± 0,30 mm et une hauteur de 25,00 mm ± 0,25 mm.
La méthode normalisée de préparation de l'éprouvette doit être le moulage direct du cylindre. Il est suggéré,
pour des raisons d'uniformité et de tolérances plus serrées pour l'éprouvette moulée, de spécifier les
dimensions du moule et de tenir compte du retrait.
NOTE Une plaque à empreinte de diamètre 30,40 mm ± 0,05 mm et d'épaisseur 25,40 mm ± 0,05 mm, comportant
des dégorgeoirs sur la face supérieure et sur la face inférieure, lorsqu'elle est placée entre deux plaques, constitue un
type de moule approprié.
7 Conditions d'essai
Les conditions spécifiées au Tableau 1 ou au Tableau 2 sont normalement appliquées lors des essais avec le
flexomètre à contrainte constante.
L'amplitude de la charge dynamique doit être inférieure à celle de la charge statique.
Tableau 1 — Conditions d'essai pour le mesurage de l'élévation de température
Conditions Valeur nominale Plage
Température normale de laboratoire
Température de la chambre —
[(40 ± 1) °C ou (100 ± 1) °C]
Charge statique 600 N 250 N à 900 N
Amplitude de la charge dynamique 400 N 200 N à 700 N
Fréquence 10 Hz 5 Hz à 30 Hz
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Tableau 2 — Conditions d'essai pour la détection de la détérioration par fatigue
Conditions Valeur nominale Plage
Température de la chambre (40 ± 1) °C ou (100 ± 1) °C —
Charge statique 680 N 510 N à 950 N
Amplitude de la charge dynamique 600 N
500 N à 750 N
Fréquence 30 Hz 20 Hz à 50 Hz
Pour le mesurage de l'élévation de température, l'essai dure normalement 25 min. Cependant, la durée peut
être augmentée si nécessaire.
Pour la détection de la détérioration par fatigue, la durée de l'essai doit correspondre au temps écoulé jusqu'à
l'amorce de la détérioration à l'intérieur de l'éprouvette. S'il ne se produit pas de détérioration par fatigue au
bout de 25 min, l'essai doit être répété dans des conditions plus sévères. Si la détérioration se pr
...
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