Alors, plongeons dans le monde des jeux de compression dans produits en caoutchouc. Dans ce guide, nous prévoyons de vous expliquer la compression définie dans les produits en caoutchouc, comment elle est mesurée et fonctionne, ainsi que certains tests standard de l'industrie. Nous prévoyons de partager quelques exemples de calculs pour comprendre les valeurs hautes et basses et leur signification. En outre, vous apprécierez de vérifier dans la réalité certaines idées fausses sur les ensembles de compression.
Êtes-vous prêt à comprendre le concept d’un ensemble de compression ? Commençons!
Qu'est-ce qu'un ensemble de compression ?
Kit de compression mesure la capacité du matériau à reprendre sa forme et sa taille d'origine après avoir été comprimé et écrasé sous pression pendant une période spécifique.
Par exemple, si vous pressez une balle en caoutchouc si fort pendant une longue période qu'elle ne rebondit pas pour reprendre sa forme ronde et reste écrasée, alors cette balle a un jeu de compression élevé, ce qui la rend moins idéale pour les applications.
La déformation rémanente à la compression est une caractéristique importante des produits en caoutchouc, en particulier lorsque le caoutchouc est utilisé pour fabriquer des joints d'étanchéité et des pneus. Ces produits doivent conserver leur forme et fonctionner même lorsqu'ils sont pressés pendant une longue période.
Une déformation rémanente à compression élevée se produit lorsqu'un matériau perd sa forme et sa taille sous compression pendant un temps spécifique. Cependant, un ensemble de produits en caoutchouc à faible compression signifie que le produit retrouve sa forme originale après une longue période de compression.
Un jeu de compression faible est préférable à un jeu de compression élevé, car il maintient une étanchéité parfaite et garantit que les pneus adhèrent correctement à la route. Une déformation rémanente élevée peut entraîner une déformation et une fuite.
La déformation rémanente à la compression des produits en caoutchouc est un test qui mesure dans quelle mesure ils reprennent leur forme d'origine après avoir été pressés ou comprimés. S’ils rebondissent sans perdre beaucoup de forme, cela nous indique qu’ils accompliront leur travail efficacement.
Comment fonctionne un ensemble de compression ?
Le test de compression rémanente a été effectué sur le caoutchouc pour mesurer la capacité du caoutchouc à retrouver sa forme et sa taille d'origine après avoir été écrasé sous pression. Ce test de compression rémanente évalue la résilience et la durabilité du caoutchouc dans le temps.
Voici comment fonctionne le test de jeu de compression :
- Compression initiale
Dans un premier temps, l'échantillon de caoutchouc est comprimé à un niveau de pression spécifique en le pressant entre deux surfaces planes. Cette pression imite les conditions que subit le caoutchouc au fil du temps lors de son utilisation.
- Maintenir la compression
Le caoutchouc est pressé pendant une période spécifique, par exemple 24 heures, voire plusieurs jours. Le temps est basé sur la norme de test et l'application prévue du produit.
- Libération et mesure
Une fois le temps spécifié écoulé, le produit est libéré de la pression, puis il peut reprendre sa forme. La quantité qu'il revient à sa forme d'origine est la valeur de compression définie, mesurée en pourcentage.
Une faible déformation rémanente à la compression signifie que le produit en caoutchouc possède de bonnes propriétés d'élasticité et peut bien reprendre sa forme d'origine.
Une déformation rémanente à compression élevée signifie que le produit en caoutchouc ne rebondit pas aussi efficacement que nécessaire. Cela indique que le produit présente un problème potentiel avec ses performances à long terme.
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Importance de la compression dans les produits en caoutchouc
Les fabricants effectuent des tests de déformation rémanente pour garantir que les produits en caoutchouc conservent leur forme sous pression et fonctionnent correctement au fil du temps. La valeur de compression définie est directement liée à la sécurité, aux performances et à la longévité des différentes applications à base de caoutchouc. Voici quelques raisons qui définissent l’importance des déformations rémanentes par compression dans les produits en caoutchouc.
- Maintient l’intégrité de l’étanchéité : Les produits en caoutchouc doivent maintenir des joints étanches pour éviter les fuites ou la contamination, en particulier lors de l'application. Joints toriques, joints et garnitures. Ainsi, une faible déformation rémanente à la compression garantit que le joint restera intact et que le système conservera son intégrité.
- Améliore la durabilité : Les produits à base de caoutchouc tels que les pneus et les composants de suspension subissent souvent une pression et une compression importantes lorsqu'ils sont utilisés. Ainsi, une faible valeur de compression rémanente garantit que les pneus reprennent leur forme d’origine. Par conséquent, les pneus en caoutchouc resteront sûrs et durables dans le temps.
- Contrôle de la qualité: Les fabricants effectuent des tests de déformation rémanente sur les produits en caoutchouc avant de les utiliser. Ils doivent choisir des produits en caoutchouc de haute qualité pour répondre aux attentes des clients et aux normes de l’industrie. Un ensemble de produits à faible compression signifie qu'il est de haute qualité.
- Garantie de sécurité : Les produits en caoutchouc ont des applications critiques dans les composants aérospatiaux, les machines industrielles et les dispositifs médicaux. La valeur de compression définie définit le niveau de sécurité qu’un produit peut offrir.
- Économies de coûts: Les produits à haute teneur en caoutchouc avec une faible valeur de compression nécessitent des remplacements et des réparations moins fréquents, ce qui entraîne des économies.
Mesure de la déformation rémanente
La déformation rémanente en compression des produits en caoutchouc est mesurée en suivant deux procédures de test :
Ensemble de compression A
C'est la mesure de la déformation rémanente en compression lorsque l'éprouvette est soumise à une force d'air constante de 1.8 kN.
Au cours de ce test, l'échantillon de produit est comprimé pendant une durée déterminée et à une température définie sous une force constante de 1.8 kN.
Une fois la force relâchée, le produit dispose de 30 minutes pour revenir à son état normal avant de mesurer son niveau d'épaisseur final.
La formule de calcul de la déformation rémanente est la suivante :
Jeu de compression A Valeur = [(t0-t1)/t0] X100%
Où :
- t0 = épaisseur ou hauteur d'origine de l'échantillon
- t1 = hauteur/épaisseur de la pièce après un temps de compression et un temps spécifiés
Par exemple :
Avant compression, la hauteur d'origine de l'échantillon est de 25 mm, et après 24 heures de compression, la hauteur du matériau est de 20 mm. Maintenant, appliquons la formule pour obtenir la valeur du jeu de compression.
Voici le calcul :
Jeu de compression A = [(25-20)/25] x100 % = 20 %
Ensemble de compression B
Il s’agit de la détermination de la déformation rémanente en compression après une déviation constante de l’air.
Au cours de ce test, l'échantillon de produit est soumis à une déflexion constante de l'air sur près de 75 % de sa hauteur d'origine pendant une durée et une température spécifiques. Le produit est laissé reposer 30 minutes, puis son épaisseur est mesurée. Le pourcentage de l'épaisseur finale de l'échantillon maintenu après avoir été libéré de la compression est ensuite mesuré.
La formule de calcul de la déformation rémanente b est la suivante :
Ensemble de compression B = [(t0-t2)/t0-tn] x100 %
- t0 = épaisseur/hauteur d'origine de l'échantillon
- tn= hauteur/épaisseur de l'échantillon de produit pendant l'essai
- t2 = hauteur/épaisseur de l'échantillon après le temps spécifié et une période de récupération ultérieure
Par exemple :
la hauteur d'origine de l'échantillon est de 25 mm et il est compressé à 75 % pendant près de 24 heures. Après le test, la hauteur du produit est mesurée et elle est de 23.5 mm. Les 75 pour cent de 25 mm correspondent à 18 mm.
Voici le calcul :
Valeur du jeu de compression B = (25-23.5)/(25-18.75) x100 % = 24 %
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Facteurs influençant la déformation rémanente
Voici quelques facteurs qui peuvent influencer la valeur du jeu de compression :
- Type de caoutchouc : La composition chimique du caoutchouc varie d’un type à l’autre. La valeur de compression rémanente du caoutchouc naturel sera différente de celle du caoutchouc synthétique. D'autres types de caoutchouc présentent des niveaux variés de résistance à la déformation permanente.
- Température: Le matériau en caoutchouc a une valeur de compression rémanente élevée à des températures élevées. Normalement, les tests sur les produits en caoutchouc sont effectués à des températures élevées pour simuler des conditions réelles. Ces multiples méthodes de test offrent un aperçu des performances de ce produit à différents niveaux de température.
- Temps de compression : Un autre élément qui peut influencer la déformation rémanente à la compression d’un produit en caoutchouc est la durée de compression. Une déformation rémanente à la compression est élevée lorsqu'un produit subit une force de compression pendant une longue période. Ce temps de compression élevé entraîne également une déformation permanente.
- Pression de compression : L'ampleur de la pression et de la contrainte appliquées à un produit en caoutchouc affecte également la déformation rémanente à la compression. Une comparaison plus élevée conduit à une plus grande déformation.
- Vieillissement du caoutchouc : Lorsque le caoutchouc vieillit et est exposé à la lumière du soleil, à l’oxygène ou à des réactions chimiques, ce vieillissement devient également une raison pour une déformation rémanente à la compression élevée.
- Charges et additifs : Selon leur type et leur concentration, les caoutchoucs de silicone additionnés de charges ou d'additifs peuvent augmenter ou diminuer la déformation rémanente à la compression.
- Processus de durcissement : Un autre élément qui peut influencer la valeur de déformation rémanente à la compression est le processus de durcissement des produits en caoutchouc. Une fois durcis, le produit conserve un haut niveau d’élasticité et est très résistant à la déformation.
- Conception et géométrie : La conception et la géométrie des composants en caoutchouc influencent également leur réponse à la compression.
Normes et méthodes de test de l'ensemble de compression
Les tests de déformation rémanente pour les produits en caoutchouc sont basés sur la procédure standard développée par des organisations renommées telles que STM International et ISO (International Organization for Standardization ). Bien qu'il existe de nombreuses normes et procédures de test, nous aimerions partager les détails de deux normes et méthodes de test courantes utilisées pour déterminer la valeur de la déformation rémanente à la compression des composés de caoutchouc.
ASTM D395 – Méthodes de test standard pour les propriétés du caoutchouc – Compression rémanente
Il s’agit de la norme la plus couramment utilisée pour tester des produits en caoutchouc destinés à diverses applications. Cette norme fixe quelques lignes directrices pour mesurer la déformation rémanente en compression d'un matériau. ASTM D395 propose différents types de tests effectués sur des produits en caoutchouc à température ambiante ou élevée.
ISO 815 – 1:2019 Caoutchouc, vulcanisé ou thermoplastique – Détermination des essais de déformation rémanente à la compression
Cette norme ISO définit quelques lignes directrices pour tester les ensembles de compression de vulcanisé ainsi que les caoutchoucs thermoplastiques à température ambiante/ambiante et à température élevée.
Norme ISO 815 – 1:2019 relative à l'ensemble de compression
Il existe trois méthodes de test pour les températures élevées et une méthode de test pour la température ambiante. Le but de cette méthode est de mesurer la capacité d’un caoutchouc de dureté (plage de 10 IRHD à 95 IRHD) à conserver ses propriétés élastiques après une compression prolongée pendant une durée spécifiée.
| Dureté du caoutchouc | Contrainte de compression |
|---|---|
| 80 DIHD à 89 DIHD | Pourcentage 15 |
| 90 DIDC à 95 DIDC | Pourcentage 10 |
| Période de test | HORAIRES | Température | Mesurer |
|---|---|---|---|
| Shorts | 24 heures | Élevé | Etat de la guérison |
| Shorts | 24 heures | Ambiant | Effet sur les changements physiques du caoutchouc |
| Location | 1000 heures | Élevé | Mesurer l’effet du vieillissement et prévoir les performances des services |
Les deux normes spécifient l'équipement, la formule de calcul et les conditions d'essai pour mesurer la valeur de compression rémanente du matériau en caoutchouc. Les fabricants et les ingénieurs utilisent ces directives standard pour évaluer l'adéquation des matériaux en caoutchouc à diverses applications, en s'assurant qu'ils répondent aux exigences de performance et de durabilité.
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Idées fausses courantes sur l'ensemble de compression
Certaines choses pourraient être améliorées concernant le jeu de compression, ce qui pourrait conduire à une sélection incorrecte de matériau ou d'application. Il est temps de faire la lumière sur cette compression.
Idée fausse : un jeu de compression plus élevé indique une meilleure formabilité pour les travaux de précision
Réalité: Il faut que ce soit plus précis. La valeur de compression rémanente plus élevée signifie que le matériau est moins susceptible de revenir à sa forme originale après compression. Ce matériau est plus malléable au départ, mais peut se déformer de façon permanente lorsqu'il est exposé à des forces de compression continues.
Ainsi, si vous avez besoin d’un produit en caoutchouc pour un travail de détail précis, il est judicieux de choisir un produit avec une faible valeur de compression rémanente.
Idée fausse : le caoutchouc est plus élastique que l’acier en raison de sa flexibilité
Réalité: L'élasticité fait référence à une caractéristique du caoutchouc qui détermine dans quelle mesure le matériau reprend sa forme originale après déformation. Le caoutchouc est très flexible, mais il ne l’est peut-être pas plus que l’acier. L’acier est plus élastique que le caoutchouc car il peut reprendre sa forme originale plus efficacement. Le caoutchouc est très flexible, mais il peut se déformer facilement. Cela ne veut donc pas dire que c’est plus élastique.
Idée fausse : les défaillances des ensembles de compression des joints toriques sont uniquement dues à des problèmes matériels
Réalité: De nombreux facteurs différents contribuent à la défaillance du jeu de compression du joint torique. Le matériau doit être compatible avec les produits chimiques du système. Cependant, ce n'est pas le seul facteur. Une autre chose qui peut provoquer une défaillance est le niveau de compression ou de compression appliqué au joint torique. Lors de la sélection du joint torique, vous devez réduire la pression excessive pour éviter sa défaillance au fil du temps.
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Conclusion
Enfin, vous disposez d’une image complète de la déformation rémanente à la compression dans les produits en caoutchouc. Par exemple, de quoi s’agit-il et quelle est l’importance d’une faible valeur de compression définie. Vous connaissez la formule qui vous aide à mesurer la valeur avec les méthodes des ensembles de compression A et B.
En outre, vous comprenez quels facteurs peuvent influencer la valeur de compression définie et quelles normes sont suivies pour les tests. C'est toujours une bonne idée de sélectionner soigneusement les matériaux élastomères et de ne pas laisser certaines idées fausses obscurcir votre jugement. Lorsque vous traitez un jeu de compression de produits en caoutchouc, vous devez garder vos faits clairs car des idées fausses peuvent conduire à un mauvais choix de matériau pour une application spécifique.
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La compression définit les valeurs d'un type de caoutchouc à un autre. Vous pouvez diminuer cette valeur en modifiant le processus de durcissement et la géométrie du caoutchouc. L'idée de choisir le bon jeu de compression pour votre application semble complexe. Mais ne vous inquiétez pas, nos experts en science des matériaux à Hongju sont là pour vous guider à chaque étape de la démarche. Vous pouvez partager les exigences de votre projet avec notre équipe et nous laisser sélectionner le produit en caoutchouc le plus durable et le plus efficace avec la valeur de compression rémanente appropriée pour vous. Réservez une consultation maintenant!
