Textile glass — Rovings — Manufacture of test specimens and determination of tensile strength of impregnated rovings

ISO 9163:2005 specifies two methods for the determination of the tensile stress at break of an impregnated roving: a reference method using test specimens produced with moulded epoxy tabs; a short method using test specimens with no tabs or simple cardboard or composite tabs. The methods are applicable to both assembled (multistrand) and direct (multifilament) rovings; nevertheless the reference method may be used for various linear densities, but the short method is described for 1200 tex rovings only, which is the linear density that allows the roving to spread out most easily to give a flat tape.

Verre textile — Stratifils — Fabrication d'éprouvettes et essai de traction sur stratifil imprégné

L'ISO 9163:2005 spécifie deux méthodes pour la détermination de la contrainte de rupture d'un stratifil imprégné, à savoir: la méthode de référence avec des talons moulés en résine époxy; une méthode courte utilisant des éprouvettes fabriquées sans talons ni carton simple ni talons stratifiés. Les deux méthodes sont applicables aux stratifils assemblés (multifils de base) et directs (multifilaments); cependant, la méthode de référence peut être utilisée pour plusieurs masses linéiques, mais la méthode courte est décrite seulement pour des stratifils de 1 200 tex, qui est la masse linéique qui permet à la bande de s'étendre plus facilement.

General Information

Status
Published
Publication Date
05-Apr-2005
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
09-Jul-2008
Completion Date
06-Feb-2019
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ISO 9163:2005 - Textile glass -- Rovings -- Manufacture of test specimens and determination of tensile strength of impregnated rovings
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ISO 9163:2005 - Verre textile -- Stratifils -- Fabrication d'éprouvettes et essai de traction sur stratifil imprégné
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9163
Second edition
2005-04-01
Textile glass — Rovings — Manufacture
of test specimens and determination of
tensile strength of impregnated rovings
Verre textile — Stratifils — Fabrication d'éprouvettes et essai de traction
sur stratifil imprégné
Reference number
ISO 9163:2005(E)
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9163:2005(E)
PDF disclaimer

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Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 9163:2005(E)
Contents Page

1 Scope .................................................................................................................................................... 1

2 Normative references .......................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions .......................................................................................................................... 1

4 Principle ................................................................................................................................................ 2

5 Sampling and conditioning ................................................................................................................. 2

6 Production of test specimens — Reference method ........................................................................ 3

7 Production of test specimens — Short method ............................................................................. 13

8 Tensile testing .................................................................................................................................... 15

9 Expression of results ........................................................................................................................ 18

10 Test report .......................................................................................................................................... 19

Annex A (informative) Precision statement ............................................................................................. 20

Bibliography ............................................................................................................................................... 21

ISO 2005 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 9163:2005(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.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 9163 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 13, Composites and

reinforcement fibres.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9163:1996), which has been technically revised,

as follows:

— The reference method remains essentially the same, with a few corrections, as in ISO 9163:1996.

— The so-called “fast method” described in ISO 9163:1996 has been deleted because it was no longer used.

It has been replaced by a method which needs far less time and gives results consistent with the reference

method.
iv ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 9163:2005(E)
Textile glass — Rovings — Manufacture of test specimens and
determination of tensile strength of impregnated rovings
1Scope

This International Standard specifies two methods for the determination of the tensile stress at break of an

impregnated roving:
— a reference method using test specimens produced with moulded epoxy tabs;

— a short method using test specimens with no tabs or simple cardboard or composite tabs.

The methods are applicable to both assembled (multistrand) and direct (multifilament) rovings; nevertheless the

reference method may be used for various linear densities, but the short method is described for 1 200 tex

rovings only, which is the linear density that allows the fibres in the roving to spread out most easily during

impregnation.
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 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 472, Plastics — Vocabulary

ISO 1172, Textile-glass-reinforced plastics — Prepregs, moulding compounds and laminates — Determination

of the textile-glass and mineral-filler content — Calcination methods
ISO 1887, Textile glass — Determination of combustible-matter content
ISO 1889, Reinforcement yarns — Determination of linear density
ISO 2078, Textile glass — Yarns — Designation

ISO 2859-1, Sampling procedures for inspection by attributes — Part1: Sampling schemes indexed by

acceptance quality limit (AQL) for lot-by-lot inspection

ISO 3951-1, Sampling procedures for inspection by variables — Part 1: Specification for single sampling plans

indexed by acceptance quality limit (AQL) for lot-by-lot inspection for a single quality characteristic and a single

AQL

ISO 7822, Textile glass reinforced plastics — Determination of void content — Loss on ignition, mechanical

disintegration and statistical counting methods
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 472 and the following apply.

ISO 2005 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 9163:2005(E)
3.1
breaking force

force or load required to rupture a test specimen in a tensile test, usually expressed in newtons

3.2
gauge length

nominal length between the spines of contact of an extensometer (expressed in millimetres), by reference to

which the length increase due to a tensile force is determined
3.3
relative elongation

ratio of the increase in length (expressed in millimetres) between the spines of contact of an extensometer,

resulting from application of a tensile force, to the gauge length of the extensometer (also expressed in

millimetres)
3.4
breaking stress

ratio (expressed in megapascals) of the breaking force (expressed in newtons) to the cross-sectional area of a

roving (expressed in square millimetres)
3.5
loading stress

ratio (expressed in megapascals) of the tensile force applied to a roving during a tensile test (expressed in

newtons) to the cross-sectional area of the roving (expressed in square millimetres)

NOTE The force experienced by the resin can be neglected.
3.6
cross-sectional area

area of the cross-section of a roving given, in square millimetres, by the formula:

ρ × 10
(1)
where
ρ is the exact linear density of the unsized roving, in tex;

is the density of the glass constituting the roving, in grams per cubic centimetre.

3.7
proportional limit

greatest stress (expressed in megapascals) for which the relative elongation is proportional to the applied force

4Principle

A specimen of impregnated roving is subjected to tensile loading to rupture using a suitable mechanical

apparatus, and the breaking stress of the specimen determined.
5 Sampling and conditioning

Carry out sampling in accordance with ISO2859-1, using the “inspection by attributes” method, or in

accordance with ISO 3951-1, using the “inspection by variables” method in order to minimize the number of

elementary units (packages) to be selected.

Condition the packages selected for at least 12 h in one of the standard atmospheres given in ISO 291.

2 ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 9163:2005(E)
6 Production of test specimens — Reference method
6.1 Apparatus
Ordinary laboratory apparatus, plus the following:
6.1.1 Impregnation apparatus (see Figure 1), including the following elements:

6.1.1.1 Reel, equipped with a tension-regulating system capable of maintaining the roving under a tension

between 0,2 N and 20 N by positioning the tensioning bars (see Figure2) to obtain a correct level of

impregnation. The tension can be adjusted by measuring it with a tension-measuring instrument between the

reel and the entrance guide.
Dimensions in metres
Key
1reel
2 tension-regulating system
3roving
4 impregnation vat
5die
6 winding system
7former
Figure 1 — General layout of impregnation apparatus
6.1.1.2 Impregnation vat, equipped with yarn guides (see Figure 2).
◦ ◦

It shall be capable of maintaining a temperature of up to 130 C with a precision of ± 5 C (the actual

temperature set will depend on the resin system).

The use of a double-walled vat, with heating fluid circulating between the walls, is recommended. If a vat of this

kind is not available, a hotplate may be used.

6.1.1.3 Stainless-steel die, designed to give the impregnated roving a defined circular cross-section.

The die shall be mounted on a spindle, permitting it to align itself automatically with the roving during reeling

(see Figure 2).
ISO 2005 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 9163:2005(E)
Dimensions in millimetres
Key
1 entrance guide (eye type)
2roving
3resin level
4 tensioning bars (smooth)
5 tensioning bars (grooved)
6 exit tensioning bar
7die
8 die support
9 impregnation vat
10 rotating spindle of die, Ø 3mm

NOTE Any equipment which is equivalent to the one illustrated above may be used, provided satisfactory impregnation is

obtained. Nevertheless, it is recommended that a die diameter given in Table 1 be used, in order to obtain a reproducible

impregnation ratio.
Figure 2 — Vat and die
4 ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 9163:2005(E)

The diameter of the die will depend on the linear density of the roving. It is given by the equation:

4ρ [(1/G)− (1+ρ )/ρ ]
l m g
d = (2)
1 000ρ π
where
ρ is the density of the matrix;
is the density of the glass in the roving;
ρ is the linear density of the roving, in tex;

G is the proportion of glass, by mass, in the composite, expressed as a figure between 0 and 1.

The glass content by mass, determined as specified in ISO1172, shall be approximately constant at

(75± 4) %.
Table 1 indicates some typical parameters for dies for different tex counts.
Table 1 — Typical parameters for dies for different tex counts
ρ (tex) 800 1 200 1 600 2 400 4 800
d (mm) 0,8 1,1 1,15 1,4 2
h (mm) 11,3 1,5 2 3
hd et are as indicated in Figure 2.

6.1.1.4 Winding device (mechanical or manual) with former, for collecting the impregnated roving,

ensuring that
— the roving is kept under tension;
— the impregnated strands are kept separate from each other.
The collecting speed shall be as constant as possible.
6.2 Preparation of test specimens
6.2.1 Type and dimensions

Each test specimen shall consist of an impregnated roving with moulded end tabs. Its dimensions shall be as

given in Figure 3.
A method for the fabrication of tabs is given in 6.3.
6.2.2 Number

For each of the packages selected (see Clause 5), at least 20 test specimens shall be prepared to obtain at

least 10 valid readings (five for the determination of the breaking stress and five for the tensile modulus). Testing

of more specimens might be necessary for statistical purposes.
ISO 2005 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 9163:2005(E)
Dimensions in millimetres
Figure 3 — Test specimen
6.2.3 Impregnation procedure

Set up the impregnating apparatus (6.1.1) as shown in Figure 1. Details of the apparatus may vary depending

on the type of roving package (reel or ball) and the way in which it is unwound (unravelled or unrolled). Verify

that:

a) The tension-regulating system and the yarn guide in front of the vat do not cause any damage to the roving.

b) The impregnating system and the conditions of passage through the vat are such that they provide an

impregnated roving of good quality. The quality of the impregnated roving may be verified by measuring the

void content of the material in accordance with ISO 7822. For the purposes of this International Standard,

the void content shall be lower than 2%. If the void content is higher, adjust the tension and/or the diameter

of the die to obtain the correct level.
Carry out the following operations:

Place a package on the reel of the tension-regulating system and unwind and discard at least the first three

layers of roving.

Install the die appropriate to the linear density of the roving to be impregnated (see Figure 2).

Prepare an impregnating system (polyester or epoxy resin) with the following characteristics:

— viscosity at impregnation temperature lower than 0,4 Pa·s ;

— pot life of the system longer than twice the time required for the winding operation;

— minimum elongation at break: 5%.

Pour the impregnation resin into the vat (see Figure 2) and maintain a continuous check on its temperature.

Start the impregnation of the roving when the resin has reached the vat temperature.

Adjust the unwinding tension to about 3 mN/tex.
Rotate the former (see Figure 4) at about 2 rpm and as regularly as possible.

Wind on to the former a number of turns equal to at least two times the number required for the test

specimens to be produced; cut the roving and attach the free end to the former.
1) 1Pa·s = 10 poises
6 ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 9163:2005(E)

Keep the frame turning for about 10 min to prevent the resin from flowing along the roving.

Place the former vertically in an oven at a temperature which will ensure partial curing of the resin (a method

in which curing is complete is described in Clause 7).

Remove the former from the oven, and unwind and discard the first three turns and the last turn of the

impregnated roving.

Take 10 test specimens from each side of the former. The impregnated roving remaining on the former shall

be used to determine the percentage of glass by loss on ignition in accordance with ISO 1172.

Label the impregnated rovings and store them in a cardboard box to protect them against light, humidity and

shocks. Store the box, as far as possible, in a conditioned environment in accordance with ISO 291.

Determine the exact linear density of the unimpregnated roving remaining in the package, in accordance

with ISO 1889. If it is not possible to follow ISO 1889 exactly, determine the linear density by taking five test

specimens of length 1m and weighing them before and after ignition (in accordance with ISO 1887).

Provide each test specimen with tabs as described below.
Dimensions in millimetres
Key
1former
2 silicone rubber bar, Ø5mm
3 impregnated roving
Figure 4 — Former on which impregnated roving is wound
ISO 2005 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 9163:2005(E)
6.3 Moulding of tabs
6.3.1 Fabrication of moulds
6.3.1.1 Apparatus (see Figure 5) consisting of:
— a mould production box;
— a glass plate measuring 400 mm× 400 mm×5mm;
— a rigid transparent plastic sheet;
— a flexible transparent plastic sheet;
— aluminium templates (see Figure 6).
6.3.1.2 Procedure (see Figure 5)

The moulds are made by casting a resin system which will cure at room temperature and gives low shrinkage

(e.g. silicone rubber) in the mould production box in which the two templates have been positioned and fixed.

Carry out the following operations to produce the moulds:

Stir the resin thoroughly before and after the addition of the catalyst, in order to obtain a homogeneous

mixture.

Pour the resin into the mould production box, taking care to distribute the resin evenly over the whole

surface.

Wait for any bubbles in the resin to disappear, then lay the flexible transparent plastic sheet over the mould,

beginning at the centre and taking care to push any pockets of air trapped under the sheet out to the sides.

Place the rigid transparent plastic sheet on the flexible one, fol
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 9163
Deuxième édition
2005-04-01
Verre textile — Stratifils — Fabrication
d'éprouvettes et essai de traction sur
stratifil imprégné
Textile glass — Rovings — Manufacture of test specimens and
determination of tensile strength of impregnated rovings
Numéro de référence
ISO 9163:2005(F)
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9163:2005(F)
PDF — Exonération de responsabilité

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peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence

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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 2005

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-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

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Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 9163:2005(F)
Sommaire Page

1 Domaine d'application ......................................................................................................................... 1

2Références normatives ....................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ........................................................................................................................... 2

4 Principe ................................................................................................................................................. 2

5 Échantillonnage et conditionnement ................................................................................................. 3

6 Fabrication des éprouvettes — Méthode de référence .................................................................... 3

7 Fabrication des éprouvettes — Méthode courte ............................................................................. 13

8 Essai de traction ................................................................................................................................ 16

9 Expression des résultats .................................................................................................................. 18

10 Rapport d'essai .................................................................................................................................. 19

Annexe A (informative) Instruction sur la fidélité .................................................................................... 21

Bibliographie .............................................................................................................................................. 22

ISO 2005 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 9163:2005(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'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits

de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir

identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 9163 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 13, Composites et

fibres de renforcement.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 9163:1996), dont elle constitue une

révision technique.

— La méthode de référence reste essentiellement la même, moyennant quelques corrections, que celle de

l’ISO 9163:1996.

— La méthode rapide décrite dans l’ISO 9163:1996 a été supprimée, car elle n’est plus utilisée aujourd’hui;

elle a été remplacée par une méthode courte qui demande beaucoup moins de temps et donne des

résultats cohérents avec ceux de la méthode de référence.
iv ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 9163:2005(F)
Verre textile — Stratifils — Fabrication d'éprouvettes et essai de
traction sur stratifil imprégné
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie deux méthodes pour la détermination de la contrainte de rupture

d’un stratifil imprégné, à savoir:

— une méthode de référence utilisant des éprouvettes avec des talons moulés en résine époxy;

— une méthode courte utilisant des éprouvettes fabriquées sans talons ni carton simple ni talons stratifiés.

Les deux méthodes sont applicables aux stratifils assemblés (multifils de base) et directs (multifilaments);

cependant, la méthode de référence peut être utilisée pour plusieurs masses linéiques, mais la méthode courte

est décrite seulement pour des stratifils de 1 200 tex, qui est la masse linéique qui permet au stratifil de

s'étendre plus facilement durant l’imprégnation.
2Références 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 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai
ISO 472, Plastiques — Vocabulaire

ISO 1172, Plastiques renforcés de verre textile — Préimprégnés, compositions de moulage et stratifiés —

Détermination des taux de verre textile et de charge minérale — Méthodes par calcination

ISO 1887, Verre textile — Détermination de la teneur en matières combustibles
ISO 1889, Fils de renfort — Détermination de la masse linéique
ISO 2078, Verre textile — Fils — Désignation

ISO 2859-1, Règles d'échantillonnage pour les contrôles par attributs — Partie1: Procédures

d'échantillonnage pour les contrôles lot par lot, indexés d'après le niveau de qualité acceptable (NQA)

ISO 3951-1, Règles d'échantillonnage pour les contrôles par mesures — Partie 1: Spécifications pour les plans

d'échantillonnage simples indexés d'après le niveau de qualité acceptable (NQA) pour le contrôle lot par lot

pour une caractéristique de qualité unique et un NQA unique

ISO 7822, Plastiques renforcés de verre textile — Détermination de la teneur en vide — Méthodes par perte au

feu, par désintégration mécanique et par comptage statistique
ISO 2005 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 9163:2005(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 472 ainsi que les suivants

s'appliquent.
3.1
force de rupture

force ou charge nécessaire pour rompre une éprouvette lors d'un essai de traction à rupture, généralement

exprimée en newtons
3.2
longueur de référence

distance nominale entre les arêtes de contact de l’extensomètre (exprimée en millimètres) servant à déterminer

la variation de longueur due à la force de traction
3.3
allongement relatif

quotient de l’augmentation de la distance (exprimée en millimètres) entre les arêtes des contacts de

l’extensomètre, produite par l'application d'une force de traction, par la longueur de référence de l’extensomètre

(exprimée en millimètres)
3.4
contrainte de rupture

quotient (exprimé en mégapascals) de la force de rupture (exprimée en newtons) par l’aire de la section du

stratifil (exprimée en millimètres carrés)
3.5
contrainte de sollicitation

quotient (exprimé en mégapascals) de la force de traction appliquée à un stratifil pendant l’essai (exprimée en

newtons) par l'aire de la section du stratifil (exprimée en millimètres carrés)

NOTE Il n’est pas tenu compte de la force supportée par la résine, qui est négligeable.

3.6
aire de la section

aire de la section du stratifil, exprimée en millimètres carrés, donnée par la formule:

ρ × 10
(1)
est la masse linéique réelle du stratifil non ensimé, en tex;

ρ est la masse volumique du verre composant le stratifil, en grammes par centimètre cube.

3.7
limite de proportionnalité

contrainte de sollicitation maximale (exprimée en mégapascals) pour laquelle l’allongement relatif reste

proportionnel à la force appliquée
4Principe

Une éprouvette de stratifil imprégné est soumise à un essai de traction jusqu’à rupture, par des moyens

mécaniques appropriés, et la contrainte de rupture est déterminée.
2 ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 9163:2005(F)
5 Échantillonnage et conditionnement

L’échantillonnage des stratifils doit être effectué conformément à l’ISO 2859-1 en utilisant la méthode des

contrôles par attributs, ou conformément à l'ISO 3951-1 en utilisant la méthode des contrôles par variables afin

de limiter le nombre d´unités échantillonnées (enroulements).

Conditionner les enroulements sélectionnés durant au moins 12 h dans l’une des atmosphères normales

données dans l'ISO 291.
6 Fabrication des éprouvettes — Méthode de référence
6.1 Appareillage
Appareillage ordinaire de laboratoire, avec en plus:

6.1.1 Dispositif d'imprégnation (voir Figure 1), comprenant les éléments suivants:

6.1.1.1 Dévidoir, muni d’un système de régulation de la tension du stratifil à une valeur comprise entre 0,2 N

et 20 N en positionnant les embarrages plats (voir Figure 2) pour obtenir un niveau correct d'imprégnation. La

tension peut être réglée à l'aide d'un dispositif de mesurage de tension entre la bobine et le guide d'entrée.

Dimensions en mètres
Légende
1 bobine
2régulateur de tension
3stratifil
4 bac d'imprégnation
5filière
6 machine d'enroulement
7 support d'enroulement
Figure 1 — Schéma général d’un dispositif d’imprégnation
6.1.1.2 Bac d’imprégnation, équipé de guide-fils (voir Figure 2).
◦ ◦

Il doit être à même de maintenir à ± 5 Cune température pouvant monter jusqu'à 130 C (la température est

fonction du système résine utilisé).

Un bac à double paroi, avec circulation de fluide chauffant, est recommandé. À défaut, une plaque chauffante

peut être utilisée.
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ISO 9163:2005(F)
Dimensions en millimètres
Légende
1 guide d'entrée (œillet)
2stratifil
3 niveau de la résine
4 embarrage plat
5 embarrage à gorge
6 embarrage de sortie
7filière
8 support de filière
9 bac d'imprégnation
10 axe de rotation de la filière, Ø 3mm

NOTE Tout équipement équivalent à celui décrit ci-dessus peut être utilisé s’il donne une imprégnation satisfaisante.

Toutefois, il est recommandé d´utiliser un diamètre de filière conforme au Tableau 1, de façon à obtenir un taux

d’imprégnation reproductible.
Figure 2 — Bac et filière
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6.1.1.3 Filière en acier inoxydable, conçue pour donner une section circulaire au stratifil imprégné.

La filière doit être montée sur un axe permettant son alignement automatique au cours du bobinage (voir

Figure 2).

Le diamètre de la filière dépend de la masse linéique du stratifil. Il est donné par:

4ρ [(1/G)− (1+ρ )/ρ ]
l m v
d = (2)
1 000ρ π
ρ est la masse volumique de la matrice;
ρ est la masse volumique du verre;
ρ est la masse linéique, en tex;

G est la proportion de verre, par masse, dans le stratifié, exprimée comme un nombre compris entre 0

et 1.

Le taux pondéral de verre, déterminé conformément à l'ISO 1172, doit être approximativement constant à

(75± 4) %.

Le Tableau 1 indique des paramètres typiques des filières pour différentes masses linéiques, en tex.

Tableau 1 — Paramètres typiques des filières pour différentes masses linéiques
ρ (tex) 800 1 200 1 600 2 400 4 800
d (mm) 0,8 1,1 1,15 1,4 2
h (mm) 11,3 1,5 2 3
hd et sont indiqués à la Figure 2.

6.1.1.4 Dispositif d'enroulement (mécanique ou manuel) avec support d’enroulement, pour enrouler le

stratifil imprégné, permettant
— le maintien en tension du stratifil,
— la séparation des brins imprégnés les uns par rapport aux autres.
La vitesse d’enroulement doit être aussi constante que possible.
6.2 Préparation des éprouvettes
6.2.1 Type et dimensions

Chaque éprouvette doit être constituée par un stratifil imprégné muni de talons d’extrémité moulés. Ses

dimensions doivent être telles qu´indiquées à la Figure 3.
Une méthode de fabrication des talons est décrite en 6.3.
6.2.2 Nombre

Pour chacun des enroulements sélectionnés (voir Article 5), préparer au moins 20 éprouvettes pour obtenir au

moins 10 résultats exploitables (cinq pour la détermination de la contrainte de rupture et cinq pour celle du

module d´élasticité). Pour les besoins des statistiques, un essai avec plus d'éprouvettes peut être nécessaire.

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Dimensions en millimètres
Figure 3—Éprouvette
6.2.3 Mode opératoire d'imprégnation

Monter le dispositif d'imprégnation (6.1.1) comme illustré à la Figure 1. Les détails de ce dispositif peuvent avoir

une configuration légèrement différente suivant la présentation du stratifil (bobine ou pelote) et son mode de

dévidage (à la défilée ou à la déroulée). Vérifier que

a) la régulation de tension et les guide-fils situés avant le bac ne détériorent pas le fil,

b) le système d´imprégnation et les conditions de passage dans le bac permettent d'obtenir un stratifil

imprégné de bonne qualité. On peut vérifier la qualité en déterminant sa teneur en vide conformément à

l'ISO 7822. Pour les besoins de la présente Norme internationale, la teneur en vide doit être inférieure à

2%. Si la teneur en vide est supérieure, régler la tension et/ou le diamètre de la filière pour obtenir le niveau

correct.
Effectuer les opérations suivantes:

Mettre un enroulement sur la bobine du régulateur de tension, puis dérouler et éliminer au moins les trois

premières couches de stratifil.

Monter la filière correspondant à la masse linéique du stratifil à imprégner (voir Figure 2).

Préparer un système d’imprégnation (résine polyester ou époxyde) ayant les caractéristiques suivantes:

— viscosité à la température d´imprégnation inférieure à 0,4 Pa·s ;

— durée de vie du système supérieure à deux fois la durée de l´opération d’enroulement;

— allongement minimal à la rupture: 5%.

Verser la résine d´imprégnation dans le bac (voir Figure 2) et contrôler sa température en permanence.

Démarrer l’imprégnation du stratifil lorsque la résine a atteint la température d´imprégnation.

Régler la tension de dévidage à environ 3 mN/tex.

Faire tourner le support d'enroulement (voir Figure 4) à environ 2 r/min, le plus régulièrement possible.

Enrouler un nombre de tours au moins égal à deux fois le nombre d'éprouvettes nécessaires, puis couper

le stratifil et fixer l´extrémité du fil sur le support d'enroulement.

Conserver l'enroulement en rotation pendant environ 10 min pour éviter que la résine ne coule sur le

stratifil.

Placer le support d'enroulement verticalement en étuve à une température permettant une polymérisation

partielle de la résine. Une méthode de polymérisation complète est décrite à l'Article 7.

1) 1Pa·s = 10 poises
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Prélever 10 éprouvettes sur chacun des côtés du support d'enroulement. Le stratifil imprégné demeurant

sur le support d'enroulement doit être utilisé pour déterminer le taux pondéral de verre par perte au feu

conformément à l'ISO 1172.

Repérer les stratifils imprégnés obtenus et les stocker dans un étui en carton, à l’abri de la lumière, de

l´humidité et des chocs. Stocker l'étui, autant que possible, dans un environnement conditionné

conformément à l'ISO 291.

Déterminer la masse linéique exacte du stratifil non imprégné demeurant sur l´enroulement, conformément

à l’ISO 1889. En cas d´impossibilité, pour respecter scrupuleusement l’ISO 1889, cette détermination doit

être effectuée par prélèvement de cinq éprouvettes de 1m de longueur qui seront pesées avant et après

perte au feu, conformément à l’ISO 1887.
Équiper chaque éprouvette de talons comme décrit ci-dessous.
Dimensions en millimètres
Légende
1 moule support de bobinage
2 jonc d'élastomère silicone, Ø5mm
3 stratifil imprégné
Figure 4 — Moule sur lequel est enroulé un stratifil imprégné
6.3 Moulage des talons
6.3.1 Fabrication des moules
6.3.1.1 Appareillage (voir Figure 5) constitué
— d'un boîtier de production de moule,
— d'une plaque de verre mesurant 400 mm× 400 mm×5mm,
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Dimensions en millimètres
Légende
1 poids de 1kg
2 gabarits
3 plaque de plastique rigide transparente
4 plaque de verre
5 feuille de plastique souple transparente
6 goupilles de positionnement
Figure 5 — Fabrication des moules
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— d'une plaque de plastique rigide transparente,
— d'une feuille de plastique souple transparente,
— de gabarits en aluminium (voir Figure 6).
Dimensions en millimètres
a) Lumière b) Talon (pour les valeurs de d, voir Tableau 1)
Figure 6 — Gabarits pour la fabrication des moules
6.3.1.2 Mode opératoire (voir Figure 5)

Les moules sont fabriqués par coulée d’un système polymérisable à température ambiante, à faible retrait (par

exemple caoutchouc silicone), dans le boîtier de production de moule dans lequel deux gabarits ont été alignés

et fixés.
Pour produire les moules, effectuer les opérations suivantes:

Bien remuer la résine avant et après adjonction du catalyseur, afin d’obtenir une bonne homogénéisation du

mélange.
Attendre que la résine soit débullée, puis
...

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