ISO 9163:2005
(Main)Textile glass — Rovings — Manufacture of test specimens and determination of tensile strength of impregnated rovings
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
Relations
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Standards Content (Sample)
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 2005
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unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
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.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
©
ii ISO 2005 – All rights reserved
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
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
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
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
S
area of the cross-section of a roving given, in square millimetres, by the formula:
−3
ρ × 10
l
(1)
ρ
g
where
ρ is the exact linear density of the unsized roving, in tex;
l
is the density of the glass constituting the roving, in grams per cubic centimetre.
ρ
g
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
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
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
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
m
where
ρ is the density of the matrix;
m
ρ
is the density of the glass in the roving;
g
ρ is the linear density of the roving, in tex;
l
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
l
a
d (mm) 0,8 1,1 1,15 1,4 2
a
h (mm) 11,3 1,5 2 3
a
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
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
...
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
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ISO 2005
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ii ISO 2005 – All rights reserved
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
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ISO 2005 – All rights reserved iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
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established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
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Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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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
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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.
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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.
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ISO 2005 – All rights reserved 1
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
S
area of the cross-section of a roving given, in square millimetres, by the formula:
−3
ρ × 10
l
(1)
ρ
g
where
ρ is the exact linear density of the unsized roving, in tex;
l
is the density of the glass constituting the roving, in grams per cubic centimetre.
ρ
g
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.
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2 ISO 2005 – All rights reserved
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).
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ISO 2005 – All rights reserved 3
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
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
m
where
ρ is the density of the matrix;
m
ρ
is the density of the glass in the roving;
g
ρ is the linear density of the roving, in tex;
l
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
l
a
d (mm) 0,8 1,1 1,15 1,4 2
a
h (mm) 11,3 1,5 2 3
a
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
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
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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 2005
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Publié en Suisse
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ii ISO 2005 – Tous droits réservés
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
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
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
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
S
aire de la section du stratifil, exprimée en millimètres carrés, donnée par la formule:
−3
ρ × 10
l
(1)
ρ
v
où
ρ
est la masse linéique réelle du stratifil non ensimé, en tex;
l
ρ est la masse volumique du verre composant le stratifil, en grammes par centimètre cube.
v
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
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.
©
ISO 2005 – Tous droits réservés 3
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
©
4 ISO 2005 – Tous droits réservés
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
m
où
ρ est la masse volumique de la matrice;
m
ρ est la masse volumique du verre;
v
ρ est la masse linéique, en tex;
l
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
l
a
d (mm) 0,8 1,1 1,15 1,4 2
a
h (mm) 11,3 1,5 2 3
a
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.
©
ISO 2005 – Tous droits réservés 5
Dimensions en millimètres
Figure 3—Éprouvette
6.2.3 Mode opé
...
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 2005
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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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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.
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.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
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ii ISO 2005 – Tous droits réservés
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
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.
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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
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ISO 2005 – Tous droits réservés 1
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
S
aire de la section du stratifil, exprimée en millimètres carrés, donnée par la formule:
−3
ρ × 10
l
(1)
ρ
v
où
ρ
est la masse linéique réelle du stratifil non ensimé, en tex;
l
ρ est la masse volumique du verre composant le stratifil, en grammes par centimètre cube.
v
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.
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2 ISO 2005 – Tous droits réservés
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 2005 – Tous droits réservés 3
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
©
4 ISO 2005 – Tous droits réservés
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
m
où
ρ est la masse volumique de la matrice;
m
ρ est la masse volumique du verre;
v
ρ est la masse linéique, en tex;
l
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
l
a
d (mm) 0,8 1,1 1,15 1,4 2
a
h (mm) 11,3 1,5 2 3
a
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 opé
...
Questions, Comments and Discussion
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