ISO 4666-1:1982
(Main)Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing — Part 1: Basic principles
Rubber, vulcanized — Determination of temperature rise and resistance to fatigue in flexometer testing — Part 1: Basic principles
Gives directions for carrying out measurements which make possible predictions regarding the durability of rubbers in finished articles, e.g. tyres, bearings, V-belts etc. Due to the wide variations in service conditions, no simple correlation between accelerated tests and service performance can be assumed. - Part 2 of this standard: rotary flexometer, part 3: compression flexometer.
Caoutchouc vulcanisé — Détermination de l'élévation de température et de la résistance à la fatigue dans les essais aux flexomètres — Partie 1: Principes fondamentaux
General Information
Relations
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International Standard 466611
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME>KAYHAPO,WAR OPTAHM3ALU4R i-l0 CTAHAAPTM3AWM*ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Determination of temperature rise
Rubber, vulcanized -
and resistance to fatigue in flexometer testing -
Part 1 : Basic principles
Determination de l’eleva tion de temperature et de Ia rksistance 2 Ia fatigue dans /es essais aux
Caoutchouc vulcanis~ -
- Partie 1 : Principes fondamentaux
flexomk tres
First edition - 1982-07-01
Ref. No. ISO 4666/1-1982 (EI
UDC 678.063 : 620.178.3
heating tests, testing conditions, definitions
Descriptors : rubber, vulcanized rubber, test, bend tests, fatigue tests,
Price based on 6 pages
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the OS0 Council.
International Standard ISO 4666/1 was developed by Technical Committee
ISO/TC 45, Rubber and rubberproducts, and was circulated to the member bodies in
September 1979.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia Hungary South Africa, Rep. of
Austria India Spain
Belgium Italy Sweden
China Korea, Rep. of Switzerland
Czechoslovakia Libyan Arab Jamahiriya Turkey
Denmark Malaysia United Kingdom
Egypt, Arab Rep. of Netherlands USA
France Poland USSR
Germany, F. R. Romania
bodies of
The member the following countries expressed disapproval of the docu ment
on technical grounds :
Brazil
Canada
0 International Organization for Standardization, 1982
Printed in Switzerland
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ISO 4666/1-1982 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Determination of temperature rise
Rubber, vulcanized -
and resistance to fatigue in flexometer testing -
Part 1 : Basic principles
0 lntroduction 2 References
ISO 132, Vulcanized rubbers
Under cyclic deformation, all rubbers absorb a part of the - Determination of resistance to
flex cracking (De Mattia type machine).
deformation energy and convert this into heat as a result of
their visco-elastic behaviour. The heat generated leads to a
ISO 133, Rubber vulcanized
temperature rise which tan be very considerable in the interior - Determination of Crack growth
(De Mattia).
of relatively thick components because of the low thermal con-
ductivity of rubbers. In cases where the cyclic deformation or
ISO 471, Rubber - Standard tempera tures, humidities and
the temperature rise reaches high values, it is possible for
times for the conditioning and testing of test pieces.
darnage to the rubber to occur through fatigue-initiated
breakdown. This begins in the interior of the rubber, spreads
ISO 1826, Rubber, vulcanized - Time-interval between
outwards and tan finally lead to the complete breakdown of the
vulcaniza tion and tes ting - Specifica tion.
component.
The tests described in this International Standard yield either ISO 2856, Elastomers - General requirements for dynamic
temperature rise data or the fatigue life of the rubber under
tes ting.
given test conditions. Measurement of fatigue life over a range
of conditions tan be used to determine the limiting fatigue ISO 3383, Rubber - General directions for achieving elevated
deformability or limiting fatigue stress of the rubber. The in- or sub-normal tempera tures for tes ts.
struments used, commonly called flexometers, may subject
test pieces to cycles of either constant stress amplitude or con- ISO 466612, Rubber, vulcanized - Determination o f
stant strain amplitude. tempera ture rise and resistance to fa tigue in flexometer testing
- Part 2 : Ro tary flexometer.
A distinction should be made between flexometer tests and
fatigue tests conducted on thin test pieces undergoing tensile
ISO 466613, Rubber, vulcanized - Determination of
deformation. In the latter tests, the temperature rise is generally
temperature rise and resistance to fatigue in flexome ter tes ting
negligible owing to the rapid dissipation of heat generated, and
- Part 3 : Compression flexometer. 1)
failure results from the initiation and growth of Cracks which
ultimately sever the test piece. ISO 132 and ISO 133 describe
tests for the determination of flex cracking and tut growth,
3 Definitions
respectively, using the De Mattia-type machine. The deter-
mination of resistance to tension fatigue will be described in
For the purpose of this International Standard, the following
ISO 6943.
definitions apply. For associated terms, refer to ISO 2856
which gives the general requirements for dynamic testing.
1 Scope and field of application
This part of ISO 4666 lays down general principles for, and
3.1 loading : Subjection of the test piece to a predetermined
defines the terms used in, flexometer testing. lt gives directions
stress or strain, either static or cyclic.
for carrying out measurements which make possible predic-
tions regarding the durability of rubbers in finished articles
(tyres, bearings, supports, V-belts, cable-pulley insert rings and
3.2 pre-stress, eP
similar products subject to dynamic flexing in Service). : The constant static stress to which the
test piece is subjected during the test.
However, owing to the wide variations in Service conditions, no
simple correlation between the accelerated tests described in
NOTE - This may be used to simuiate product requirements or simply
this International Standard and Service performante tan be
to hold the test piece in the apparatus.
assumed.
1) At present at the Stage of draft.
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ISO 4666/1-1982 (E)
pre-strain, ep : constant s tatic strain to which the 4 Test conditions
3.3 The
test piece is subjected duri ng the test
The relative t-a tings of rubbers having different moduli depend
- This may be used to simulate product uirements or simply upon the type of loadi ng used to eval uate them :
NOTE w
to hold the test piece in the apparatus
a) op and aa or z, constant;
3.4 cyclic stress amplitude, ci, or z, : The ratio of the forte b) op and 6, or ya constant;
amplitude (cyclic forte) superimposed upon the pre-strain or
c) er, and oa or z, constant; or,
pre-stress to the appropriate dimension of the unstressed test
piece.
d) eP and ca or ya constant.
Both the type and magnitude of loading should be governed by
3.5 cyclic strain amplitude, ea or ya : The ratio of the defor-
the intended use of the rubber. In tests for heat generation, the
mation amplitude (cyclic deformation) superimposed upon the
magnitude should be high enough to generate a temperature
pre-strain or pre-stress to the appropriate dimension of the
rise that is sufficiently discriminating, but not high enough to
unstrained test piece.
Cause breakdown.
NOTES
In tests for fatigue life, the loading should be Chosen
1 For
certain flexometers, the cyclic strain amplitude has to be
yield results capable of discrimination.
smaller than that of the pre-strain.
- It possible to conduct tests constant
NOTE is also under strain
2) In a compression flexometer, the pre-stress, ap acts in the same
energy cond itions.
direction as the cyclic strain amplitude, E,. In a rotary flexometer, a
cyclic shear strain ya or cyclic shear stress t, acts at right angles to an
axial compression pre-strain cP or compression pre-stress ap.
5 Test pieces
36 heat generation : The total heat generated in the test
ring
piece by energy absorption du the test.
5.1 Form and preparation
NOTE - This term should be distinguished from the deprecated, but
Test pieces for flexometer testing shall be cylindrically shaped.
sometimes used, expression “heat build up”, which is normally
Dimensions will differ according to the
test method used.
associated with the temperature rise in the test piece and which
therefore may not take account of heat losses.
Test pieces may be prepared by vulcanization in moulds, or
from slabs or finished Parts by cutting, boring and grinding. If
3.7 temperature rise : The increase in temperature of the test pieces are tut from a finished Part, this shall be mentioned
Pest piece.
in the test report.
NOTE - The temperature rise is taken as the differente between the
5.2 Time-interval between vulcanization and
temperature measured at a given Point in the test piece at a given time
during the test and either the temperature at the beginning of the test testing (sec ISO 1826)
or the ambient temperature.
For all test purposes, the minimum time between vulcanization
and testing shall be 1 6 h.
The Change in Chemical and/or
3.8 fatigue breakdown :
physical structure or composition of the test piece under the
For non-product tests, the maximum time between vulcaniza-
simultaneous action of stress and temperature.
tion and testing shall be 4 weeks and for evaluations intended
to be comparable, the tests, as far as possible, should be car-
3.9 fatigue life, IV : The number of cycles required to pro-
ried out after the same time interval.
duce failure or breakdown under a given static and cyclic
loading.
For product tests, whenever possible, the time between
vulcanization and testing should not exceed 3 months. In other
cases, tests shall be made within 2 months of the date of
The cyclic strain amplitude
3.10 fatigue deformability :
receipt of the product by the customer.
corresponding to a given fatigue Iife.
5.3 Conditioning
amplitude correspon-
3.11 fatigue stress : The cyclic
ding to a given fatigue Iife.
Before testing, test pieces shall be conditioned for at least 3 h
at one of the Standard laboratory temperatures specified in
3.12 limiting fatigue deformability, cco or yco : The cyclic
ISO 471.
strain amplitude at which the fatigue life curve becomes essen-
tially parallel to the log IV axis (see the figure).
5.4 Number
Two test pieces of each rubber shall be used for measurement
3.13 limiting fatigue stress, aoo or z, : The cyclic stress
of either the temperature rise under a specified loading or the
amplitude at which the fatigue life curve becomes essentially
fatigue life under a specified loading. More test pieces will be
parallel to the log N axis (sec the figure).
2
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ISO 4666/1-1982 (El
needed if confidence limits are to be established. For plotting 7.2 Determination of fatigue life
fatigue life curves, at least five and preferably ten test pieces
Test pieces shall be subjected to the type and magnitude of
should be provided.
loading specified (sec clause 4) and the number of cycles to
breakdown shall be recorded in each case. A suitable means of
assessing the onset of breakdown shall be used and shall be the
6 Test machines
same for all comparative tests. I
...
4666/1
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATiN FOR STANDARDIZATION.MEXI(LLYHAPOflHAR OPTAHM3A~MR t-l0 CTAH~APTM3A~Wl.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres -
Partie 1 : Principes fondamentaux
Rubber, ,vulcanized - De termina tion of tempera ture rise and resistance to fatigue in flexometer tes ting - Part 7 : Basic
principles
Première édition - 1982-07-01
CDU 678.063 : 620.178.3 Réf. no : ISO 4666/1-1982 (F)
Descripteurs : caoutchouc, caoutchouc vulcanisé, essai, essai de flexion, essai de fatigue, essai d’échauffement, conditions d’essai, définition.
0
Prix basé sur 6 pages
v)
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 4666/1 a été élaborée par le comité technique
ISOITC 45, Ejastomères et produits à base d’élastomères, et a été soumise aux
comités membres en septembre 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Espagne Roumanie
Allemagne, R. F. France Royaume-Uni
Australie Hongrie
Suède
Autriche Inde Suisse
Belgique Italie
Tchécoslovaquie
Chine Jamahiriya arabe libyenne Turquie
Corée, Rép. de Malaisie URSS
Danemark
Pays-Bas USA
Égypte, Rép. arabe d’ Pologne
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons
techniques :
Brésil
Canada
0 Organisation internationale de normalisation, 1982 0
Imprimé en Suisse
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ISO 4666/1-1982 (F)
NORME INTERNATIONALE
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres -
Partie 1 : Principes fondamentaux
0 Introduction flexomètres. Elle donne des directives pour effectuer des
mesurages qui permettent de faire des prévisions quant à la
Soumis à des déformations cycliques, tous les caoutchoucs durabilité des caoutchoucs dans les articles finis
(pneumatiques, paliers, courroies trapézoïdales, inserts
absorbent une partie de l’énergie de déformation et la transfor-
ment en chaleur du fait de leurs propriétés viscoélastiques. annulaires pour tambours de câble et produits similaires soumis
L’échauffement entraîne une élévation de température, qui à des flexions dynamiques en service). Toutefois, étant donné
peut être tres importante à l’intérieur de pièces relativement les grandes variations des conditions de service, il n’est pas
épaisses en raison de la faible conductibilité thermique des possible d’assurer qu’il existe une corrélation simple entre les
caoutchoucs. Dans le cas où la déformation cyclique, ou I’aug- essais accélérés décrits dans la présente Norme internationale
mentation de température, atteint des valeurs élevées, il est et les performances en service.
possible que se produise une détérioration du caoutchouc pro-
voquée par la fatigue. Celle-ci commence à l’intérieur du caout-
chouc, s’étend vers l’extérieur et peut finalement conduire à la
2 Références
détérioration complète de la piéce.
I SO 132, Élastomères vulcanisés - Détermination de la résis-
Les essais décrits dans la présente Norme internationale
tance au craquelage par flexion (machine du type De Mattial.
renseignent soit sur l’augmentation de température, soit sur la
résistance à la fatigue du caoutchouc dans des conditions
expérimentales données. La mesure de la résistance à la fatigue ISO 133, Caoutchouc vulcanise - Détermination de la résis-
dans une gamme de conditions peut être utilisée pour tance au développement d’une craquelure (De MattiaJ.
déterminer le seuil de déformation ou le seuil de contrainte du
caoutchouc. Les appareils utilisés, couramment appelés
ISO 471, Caoutchouc - Tempéra turcs, humidités et durées
flexomètres, peuvent soumettre les éprouvettes à des cycles
normales pour le conditionnement et l’essai des éprouvettes.
soit de contrainte de valeur maximale constante, soit de
déformation de valeur maximale constante.
ISO 1826, Caoutchouc vulcanise - Délai entre vulcanisation et
essai - Spécifications.
II est nécessaire de faire une distinction entre les essais aux
flexomètres et les essais de fatigue effectués sur des éprouvet-
ISO 2856, Elastomères - Spécifications générales pour essais
tes minces supportant une déformation due à la traction. Dans
dynamiques.
ces derniers, l’élévation de température est généralement négli-
geable du fait de la dissipation rapide de la chaleur engendrée,
ISO 3383, Caoutchoucs - Directives générales pour l’obten-
et la détérioration provient de I’amorcage et de la propagation
tion de tempéra turcs élevées ou de tempéra turcs inferieures à la
de craquelures qui finalement rompent l’éprouvette. L’ISO 132
température normale lors des essais.
et I’ISO 133 décrivent des essais de détermination du craque-
lage par flexions et de la propagation des craquelures, respecti-
ISO 466612, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’éléva-
vement, avec une machine du type De Mattia. La détermination
de la résistance à la fatigue due à la traction sera décrite dans tion de température et de la résistance à la fatigue dans les
- Partie 2 : Flexomètre a rotation.
I’ISO 6943. essais aux flexomè tres
ISO 466613, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’éléva-
1 Objet et domaine d’application
tion de température et de la résistance a la fatigue dans les
essais aux flexomètres - Partie 3 : Flexomè tre à
La présente partie de I’ISO 4666 établit les principes généraux
compression. 1)
pour et définit les termes utilisés dans les essais aux
1) Actuellement au stade de projet.
1
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ISO 4666/1-1982 (FI
3 Définitions 3.8 détérioration par fatigue : Changement de structure
ou de composition chimique et/ou physique de l’éprouvette,
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini- sous l’action simultanée de la contrainte et de la température.
tions suivantes sont applicables. Pour les termes associés, se
reporter à I’ISO 2856, qui donne les spécifications générales
résistance à la fatigue, IV : Nombre de cycles nécessai-
3.9
pour les essais dynamiques.
res pour produire une dégradation ou une rupture sous une
charge statique ou cyclique donnée.
31 . sollicitation : Fait de soumettre l’éprouvette à une
contrainte ou une déformation prédéterminée, soit statique,
3.10 déformabilité de fatigue : Valeur maximale de défor-
soit cyclique.
mation cyclique correspondant à une résistance à la fatigue
donnée.
3.2 précontrainte, ,o~ : Contrainte statique initiale à laquelle
est soumise l’éprouvette pendant l’essai.
3.11 contrainte de fatigue : Valeur maximale de contrainte
cyclique correspondant à une résistance à la fatigue donnée.
NOTE - Elle peut être utilisée pour simuler les conditions auxquelles
est soumis le matériau ou simplement pour maintenir l’éprouvette dans
l’appareil. 3.12 seuil de déformation, cc0 ou yoo : Valeur maximale de
la déformation cyclique à laquelle la courbe de résistance à la
fatigue devient pratiquement parallèle à l’axe de log Iv (voir la
3.3 prédéformation, Q, : Déformation statique constante à
figure).
laquelle est soumise l’éprouvette pendant l’essai.
3.13 seuil de contrainte, ooo ou z, : Valeur maximale de la
NOTE - Elle peut être utilisée pour simuler les conditions auxquelles
contrainte cyclique à laquelle la courbe de résistance à la fati-
est soumis le matériau ou simplement pour maintenir l’éprouvette dans
l’appareil.
gue devient pratiquement parallèle à l’axe de log Iv (voir la
figure).
3.4 valeur maximale de la contrainte cyclique, a, ou z, :
Rapport de la valeur maximale de la force (force cyclique) ajou-
4 Conditions d’essai
tée à la prédéformation ou à la précontrainte sur la dimension
appropriée de l’éprouvette non contrainte.
Le classement relatif des caoutchoucs ayant des modules diffé-
rents dépend du type de contrainte utilisé pour les évaluer :
3.5 valeur maximale de la déformation cyclique, ca ou
a) op et oa ou za constantes;
ya : Rapport de la valeur maximale de la déformation (déforma-
tion cyclique) ajoutée à la prédéformation ou à la précontrainte
b) or, et ca ou ya constantes;
sur la dimension appropriée de l’éprouvette non contrainte.
c) ep et 0, ou za constantes;
NOTES
1 Pour certains flexomètres, la valeur maximale de la déformation
d) cp et ca ou 7a constantes,
cyclique doit être plus petite que celle de la prédéformation.
Le type et la grandeur de la contrainte doivent être dictés par
2 Dans un flexomètre à compression, la précontrainte, ap, agit dans
la même direction que la valeur maximale de la déformation cyclique,
l’usage auquel est destiné le caoutchouc. Dans les essais
Q,. Dans un flexomètre rotatif, la déformation de cisaillement cyclique,
d’échauffement, la charge doit être suffisamment élevée pour
ya, ou la contrainte de cisaillement cyclique, ‘sa, agit à angle droit par
produire une augmentation de température qui soit suffisam-
rapport à la prédéformation de compression, gP, ou à la précontrainte
ment sélective,mais pas assez élevée pour provoquer une dété-
de compression, ap, axiales.
rioration.
Dans les essais de résistance à la fatigue, la charge doit être
3.6 production de chaleur : Chaleur totale engendrée dans
choisie de facon à donner des résultats capables de faire une
l’éprouvette par l’absorption d’énergie pendant l’essai.
sélection.
NOTE - II faut distinguer cette expression du terme déconseillé mais
NOTE - II est possible de faire des essais dans des conditions d’éner-
parfois utilisé «échauffement», qui est normalement associé à I’aug-
gie de déformation constante.
mentation de température à l’intérieur de l’éprouvette et qui, donc,
peut ne pas tenir compte des pertes de chaleur.
5 Éprouvettes
3.7 élévation de température : Augmentation de la tempé-
rature de l’éprouvette.
5.1 Forme et préparation
NOTE - On considère que l’élévation de température est la différence
Les éprouvettes pour les essais aux flexomètres doivent être de
entre la température mesurée en un point donné de l’éprouvette, à un
forme cylindrique. Leurs dimensions varieront selon la méthode
moment donné de l’essai, et soit la température au début de l’essai,
soit la température ambiante. d’essai utilisée.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4666/1-1982 (FI
l
Les éprouvettes peuvent être préparées par vulcanisation dans I’ISO 4666/2 et le flexomètre à compression est décrit dans
des moules, ou à partir de plaques ou de produits finis par I’ISO 4666/3. Les principes de base suivants sont valables pour
découpage, percage ou meulage. Si on les découpe dans une toutes les méthodes d’essai.
pièce finie, on doit le mentionner dans le procès-verbal d’essai.
7.1 Mesurage de l’élévation de température
5.2 Temps écoulé entre la vulcanisation et l’essai
Pour mesurer l’élévation de température, il est nécessaire de
maintenir les pertes de chaleur aussi faibles que possible, par
Dans tous les cas, le temps minimal entre la vulcanisation et
exemple en isolant les surfaces qui sont en contact avec les
l’essai doit être de 16 h.
éprouvettes.
Pour des essais ne portant pas sur des produits, le temps maxi-
La température initiale de toutes les éprouvettes à comparer
mal entre la vulcanisation et l’essai doit être de 4 semaines et,
doit être soit une température élevée maintenue constante à
pour des évaluations comparatives, les essais doivent être,
1 OC près, soit une température normale de laboratoire. L’aug-
autant que possible, effectués après le même intervalle de
mentation de température d’un point spécifique situé dans
temps.
l’éprouvette doit être déterminée après un temps d’essai suffi-
samment long pour parvenir à l’équilibre thermique.
Pour des essais portant sur des produits, le temps entre la vul-
canisation et l’essai ne doit pas, si possible, être supérieur à 3
On peut mesurer la température à l’intérieur de l’éprouvette en
mois. Dans les autres cas, les essais doivent être effectués dans
y introduisant un capteur de température constitué par une
les 2 mois qui suivent la réception du produit par le client.
aiguille fine. L’éprouvette ne doit comporter aucune contrainte
pendant que l’on introduit l’aiguille, ceci pour qu
...
4666/1
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATiN FOR STANDARDIZATION.MEXI(LLYHAPOflHAR OPTAHM3A~MR t-l0 CTAH~APTM3A~Wl.ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres -
Partie 1 : Principes fondamentaux
Rubber, ,vulcanized - De termina tion of tempera ture rise and resistance to fatigue in flexometer tes ting - Part 7 : Basic
principles
Première édition - 1982-07-01
CDU 678.063 : 620.178.3 Réf. no : ISO 4666/1-1982 (F)
Descripteurs : caoutchouc, caoutchouc vulcanisé, essai, essai de flexion, essai de fatigue, essai d’échauffement, conditions d’essai, définition.
0
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v)
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 4666/1 a été élaborée par le comité technique
ISOITC 45, Ejastomères et produits à base d’élastomères, et a été soumise aux
comités membres en septembre 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Espagne Roumanie
Allemagne, R. F. France Royaume-Uni
Australie Hongrie
Suède
Autriche Inde Suisse
Belgique Italie
Tchécoslovaquie
Chine Jamahiriya arabe libyenne Turquie
Corée, Rép. de Malaisie URSS
Danemark
Pays-Bas USA
Égypte, Rép. arabe d’ Pologne
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons
techniques :
Brésil
Canada
0 Organisation internationale de normalisation, 1982 0
Imprimé en Suisse
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ISO 4666/1-1982 (F)
NORME INTERNATIONALE
Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’élévation de
température et de la résistance à la fatigue dans les essais
aux flexomètres -
Partie 1 : Principes fondamentaux
0 Introduction flexomètres. Elle donne des directives pour effectuer des
mesurages qui permettent de faire des prévisions quant à la
Soumis à des déformations cycliques, tous les caoutchoucs durabilité des caoutchoucs dans les articles finis
(pneumatiques, paliers, courroies trapézoïdales, inserts
absorbent une partie de l’énergie de déformation et la transfor-
ment en chaleur du fait de leurs propriétés viscoélastiques. annulaires pour tambours de câble et produits similaires soumis
L’échauffement entraîne une élévation de température, qui à des flexions dynamiques en service). Toutefois, étant donné
peut être tres importante à l’intérieur de pièces relativement les grandes variations des conditions de service, il n’est pas
épaisses en raison de la faible conductibilité thermique des possible d’assurer qu’il existe une corrélation simple entre les
caoutchoucs. Dans le cas où la déformation cyclique, ou I’aug- essais accélérés décrits dans la présente Norme internationale
mentation de température, atteint des valeurs élevées, il est et les performances en service.
possible que se produise une détérioration du caoutchouc pro-
voquée par la fatigue. Celle-ci commence à l’intérieur du caout-
chouc, s’étend vers l’extérieur et peut finalement conduire à la
2 Références
détérioration complète de la piéce.
I SO 132, Élastomères vulcanisés - Détermination de la résis-
Les essais décrits dans la présente Norme internationale
tance au craquelage par flexion (machine du type De Mattial.
renseignent soit sur l’augmentation de température, soit sur la
résistance à la fatigue du caoutchouc dans des conditions
expérimentales données. La mesure de la résistance à la fatigue ISO 133, Caoutchouc vulcanise - Détermination de la résis-
dans une gamme de conditions peut être utilisée pour tance au développement d’une craquelure (De MattiaJ.
déterminer le seuil de déformation ou le seuil de contrainte du
caoutchouc. Les appareils utilisés, couramment appelés
ISO 471, Caoutchouc - Tempéra turcs, humidités et durées
flexomètres, peuvent soumettre les éprouvettes à des cycles
normales pour le conditionnement et l’essai des éprouvettes.
soit de contrainte de valeur maximale constante, soit de
déformation de valeur maximale constante.
ISO 1826, Caoutchouc vulcanise - Délai entre vulcanisation et
essai - Spécifications.
II est nécessaire de faire une distinction entre les essais aux
flexomètres et les essais de fatigue effectués sur des éprouvet-
ISO 2856, Elastomères - Spécifications générales pour essais
tes minces supportant une déformation due à la traction. Dans
dynamiques.
ces derniers, l’élévation de température est généralement négli-
geable du fait de la dissipation rapide de la chaleur engendrée,
ISO 3383, Caoutchoucs - Directives générales pour l’obten-
et la détérioration provient de I’amorcage et de la propagation
tion de tempéra turcs élevées ou de tempéra turcs inferieures à la
de craquelures qui finalement rompent l’éprouvette. L’ISO 132
température normale lors des essais.
et I’ISO 133 décrivent des essais de détermination du craque-
lage par flexions et de la propagation des craquelures, respecti-
ISO 466612, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’éléva-
vement, avec une machine du type De Mattia. La détermination
de la résistance à la fatigue due à la traction sera décrite dans tion de température et de la résistance à la fatigue dans les
- Partie 2 : Flexomètre a rotation.
I’ISO 6943. essais aux flexomè tres
ISO 466613, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de l’éléva-
1 Objet et domaine d’application
tion de température et de la résistance a la fatigue dans les
essais aux flexomètres - Partie 3 : Flexomè tre à
La présente partie de I’ISO 4666 établit les principes généraux
compression. 1)
pour et définit les termes utilisés dans les essais aux
1) Actuellement au stade de projet.
1
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ISO 4666/1-1982 (FI
3 Définitions 3.8 détérioration par fatigue : Changement de structure
ou de composition chimique et/ou physique de l’éprouvette,
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini- sous l’action simultanée de la contrainte et de la température.
tions suivantes sont applicables. Pour les termes associés, se
reporter à I’ISO 2856, qui donne les spécifications générales
résistance à la fatigue, IV : Nombre de cycles nécessai-
3.9
pour les essais dynamiques.
res pour produire une dégradation ou une rupture sous une
charge statique ou cyclique donnée.
31 . sollicitation : Fait de soumettre l’éprouvette à une
contrainte ou une déformation prédéterminée, soit statique,
3.10 déformabilité de fatigue : Valeur maximale de défor-
soit cyclique.
mation cyclique correspondant à une résistance à la fatigue
donnée.
3.2 précontrainte, ,o~ : Contrainte statique initiale à laquelle
est soumise l’éprouvette pendant l’essai.
3.11 contrainte de fatigue : Valeur maximale de contrainte
cyclique correspondant à une résistance à la fatigue donnée.
NOTE - Elle peut être utilisée pour simuler les conditions auxquelles
est soumis le matériau ou simplement pour maintenir l’éprouvette dans
l’appareil. 3.12 seuil de déformation, cc0 ou yoo : Valeur maximale de
la déformation cyclique à laquelle la courbe de résistance à la
fatigue devient pratiquement parallèle à l’axe de log Iv (voir la
3.3 prédéformation, Q, : Déformation statique constante à
figure).
laquelle est soumise l’éprouvette pendant l’essai.
3.13 seuil de contrainte, ooo ou z, : Valeur maximale de la
NOTE - Elle peut être utilisée pour simuler les conditions auxquelles
contrainte cyclique à laquelle la courbe de résistance à la fati-
est soumis le matériau ou simplement pour maintenir l’éprouvette dans
l’appareil.
gue devient pratiquement parallèle à l’axe de log Iv (voir la
figure).
3.4 valeur maximale de la contrainte cyclique, a, ou z, :
Rapport de la valeur maximale de la force (force cyclique) ajou-
4 Conditions d’essai
tée à la prédéformation ou à la précontrainte sur la dimension
appropriée de l’éprouvette non contrainte.
Le classement relatif des caoutchoucs ayant des modules diffé-
rents dépend du type de contrainte utilisé pour les évaluer :
3.5 valeur maximale de la déformation cyclique, ca ou
a) op et oa ou za constantes;
ya : Rapport de la valeur maximale de la déformation (déforma-
tion cyclique) ajoutée à la prédéformation ou à la précontrainte
b) or, et ca ou ya constantes;
sur la dimension appropriée de l’éprouvette non contrainte.
c) ep et 0, ou za constantes;
NOTES
1 Pour certains flexomètres, la valeur maximale de la déformation
d) cp et ca ou 7a constantes,
cyclique doit être plus petite que celle de la prédéformation.
Le type et la grandeur de la contrainte doivent être dictés par
2 Dans un flexomètre à compression, la précontrainte, ap, agit dans
la même direction que la valeur maximale de la déformation cyclique,
l’usage auquel est destiné le caoutchouc. Dans les essais
Q,. Dans un flexomètre rotatif, la déformation de cisaillement cyclique,
d’échauffement, la charge doit être suffisamment élevée pour
ya, ou la contrainte de cisaillement cyclique, ‘sa, agit à angle droit par
produire une augmentation de température qui soit suffisam-
rapport à la prédéformation de compression, gP, ou à la précontrainte
ment sélective,mais pas assez élevée pour provoquer une dété-
de compression, ap, axiales.
rioration.
Dans les essais de résistance à la fatigue, la charge doit être
3.6 production de chaleur : Chaleur totale engendrée dans
choisie de facon à donner des résultats capables de faire une
l’éprouvette par l’absorption d’énergie pendant l’essai.
sélection.
NOTE - II faut distinguer cette expression du terme déconseillé mais
NOTE - II est possible de faire des essais dans des conditions d’éner-
parfois utilisé «échauffement», qui est normalement associé à I’aug-
gie de déformation constante.
mentation de température à l’intérieur de l’éprouvette et qui, donc,
peut ne pas tenir compte des pertes de chaleur.
5 Éprouvettes
3.7 élévation de température : Augmentation de la tempé-
rature de l’éprouvette.
5.1 Forme et préparation
NOTE - On considère que l’élévation de température est la différence
Les éprouvettes pour les essais aux flexomètres doivent être de
entre la température mesurée en un point donné de l’éprouvette, à un
forme cylindrique. Leurs dimensions varieront selon la méthode
moment donné de l’essai, et soit la température au début de l’essai,
soit la température ambiante. d’essai utilisée.
2
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ISO 4666/1-1982 (FI
l
Les éprouvettes peuvent être préparées par vulcanisation dans I’ISO 4666/2 et le flexomètre à compression est décrit dans
des moules, ou à partir de plaques ou de produits finis par I’ISO 4666/3. Les principes de base suivants sont valables pour
découpage, percage ou meulage. Si on les découpe dans une toutes les méthodes d’essai.
pièce finie, on doit le mentionner dans le procès-verbal d’essai.
7.1 Mesurage de l’élévation de température
5.2 Temps écoulé entre la vulcanisation et l’essai
Pour mesurer l’élévation de température, il est nécessaire de
maintenir les pertes de chaleur aussi faibles que possible, par
Dans tous les cas, le temps minimal entre la vulcanisation et
exemple en isolant les surfaces qui sont en contact avec les
l’essai doit être de 16 h.
éprouvettes.
Pour des essais ne portant pas sur des produits, le temps maxi-
La température initiale de toutes les éprouvettes à comparer
mal entre la vulcanisation et l’essai doit être de 4 semaines et,
doit être soit une température élevée maintenue constante à
pour des évaluations comparatives, les essais doivent être,
1 OC près, soit une température normale de laboratoire. L’aug-
autant que possible, effectués après le même intervalle de
mentation de température d’un point spécifique situé dans
temps.
l’éprouvette doit être déterminée après un temps d’essai suffi-
samment long pour parvenir à l’équilibre thermique.
Pour des essais portant sur des produits, le temps entre la vul-
canisation et l’essai ne doit pas, si possible, être supérieur à 3
On peut mesurer la température à l’intérieur de l’éprouvette en
mois. Dans les autres cas, les essais doivent être effectués dans
y introduisant un capteur de température constitué par une
les 2 mois qui suivent la réception du produit par le client.
aiguille fine. L’éprouvette ne doit comporter aucune contrainte
pendant que l’on introduit l’aiguille, ceci pour qu
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.