Qu'est-ce qu'une machine d'essai des matériaux
Dans ce catalogue, le type machines d'essai des matériaux réunit des instruments de couple : un testeur qui mesure le couple appliqué à une vis ou à un assemblage fileté, un montage qui maintient une bouteille ou un bouchon pendant que celui-ci est tourné, un instrument de couple de desserrage pour le déclenchement d'un outil motorisé, et un calibrateur qui vérifie une clé dynamométrique contre une référence. Les types voisins couvrent la dureté, la résistance à la traction et l'état de surface, et un bâti de traction ne fait pas partie de cette page.
Ce qui unit le groupe, c'est la grandeur mesurée plutôt que l'éprouvette. Un essai de couple applique une rotation et mesure l'instant où quelque chose se produit - une vis se met en place, un bouchon commence à tourner, un assemblage glisse, un outil atteint sa consigne. Le résultat dépend du filetage, de la lubrification, de la rondelle, de la vitesse de serrage et de la raideur du montage autant que des pièces : l'essai est donc une propriété de l'assemblage et de la méthode, pas du matériau seul.
C'est pourquoi le choix, à l'intérieur du type, se ramène à deux questions : ce qui tourne et ce qui est maintenu fixe. Un testeur qui mesure un outil motorisé demande un transducteur en ligne avec l'embout ; un testeur de bouchons demande une pince pour le récipient et un entraînement pour le bouchon ; un calibrateur de clés demande un levier fixe et un transducteur de référence. Cette page traite de ces configurations et de la frontière avec les types d'essai mécanique voisins.
Comment mesure une machine d'essai des matériaux
L'élément sensible est un arbre sur lequel des jauges de contrainte sont collées en pont. Le couple tord l'arbre, les jauges changent de résistance et l'instrument convertit la sortie du pont en couple. Deux conséquences en découlent. L'arbre doit se trouver dans le chemin de charge : l'instrument tourne donc avec l'outil ou reprend la réaction. Et la raideur de tout ce qui se trouve entre le transducteur et l'assemblage fait partie de la lecture. Un montage souple emmagasine de l'énergie puis la restitue, ce qui apparaît comme un pic que l'assemblage n'a jamais vu.
L'événement mesuré décide du mode. Un couple d'assise se lit pendant que la fixation est tournée lentement jusqu'à sa position finale. Un couple de desserrage est le pic à l'instant où un assemblage serré commence à bouger, ce qui est une valeur différente du couple qui l'a produit. Un outil motorisé délivre le couple par impulsions et son déclenchement est un régime transitoire : l'instrument doit capturer et retenir un pic, et son échantillonnage doit être assez rapide pour le voir. Lire un afficheur en maintien de pic sans savoir quel événement il a capturé est la façon la plus courante d'obtenir un chiffre qui ne se reproduit pas.
L'étalonnage est une mission distincte qui utilise la même technologie de mesure. Un calibrateur de clés dynamométriques présente un bras de levier connu et un transducteur de référence, et la clé est vérifiée contre cette référence ; sa traçabilité vient du levier et de l'étalonnage du transducteur lui-même. Un testeur qui mesure un assemblage n'est pas un calibrateur, parce que son résultat dépend de l'assemblage et non d'une entrée connue ; et un calibrateur n'est pas un contrôle de production, parce qu'il est construit pour recevoir un outil et non un produit.
Choix de configuration
L'essentiel de la spécification est déterminé par ces décisions plutôt que par la classe d'exactitude. Chacune contraint la suivante, c'est pourquoi elles sont tranchées dans l'ordre.
| Configuration | Options à fixer | Ce que cela détermine réellement |
| Ce qui est maintenu et ce qui tourne | L'outil tourne et l'assemblage est fixe, l'assemblage tourne et l'outil est fixe, ou l'outil est vérifié contre un levier fixe | La disposition mécanique, et donc la forme d'instrument capable de faire le travail. |
| Mode de mesure | Assise, desserrage, premier mouvement, pic d'un train d'impulsions, ou tracé continu | L'événement que représente le chiffre. Deux modes sur un même assemblage donnent deux valeurs différentes, toutes deux justes. |
| Capacité et bas de plage | Le couple maximal, et la résolution disponible en bas de cette plage | Si une petite fixation est mesurée ou seulement tournée. Une grande capacité coûte généralement de la résolution là où le travail est fin. |
| Disposition du transducteur | Un transducteur rotatif en ligne avec l'entraînement, un transducteur de réaction, ou une tête de détection interchangeable | Si l'outil peut être utilisé normalement, et si un instrument peut couvrir plusieurs tailles d'entraînement. |
| Entraînement et interface avec la pièce | Taille de carré d'entraînement, porte-embout, mandrin, ou pince dimensionnée pour le récipient | Si la pièce se monte sans adaptateur qui ajoute de la souplesse ou un déport. |
| Capture du pic et échantillonnage | Maintien de pic, détection du premier pic, et cadence d'échantillonnage du signal | Si un transitoire d'un outil motorisé ou d'une visseuse à chocs est enregistré, et si le pic affiché est celui qui comptait. |
| Montage et bridage | La pince, le simulateur d'assemblage, le bras de levier, et la façon dont la réaction est reprise | La part de la lecture qui vient du montage. Une pince souple rend compte de la pince autant que de l'assemblage. |
| Référence et moyen d'étalonnage | Une référence intégrée, un levier et des masses fournis, ou un service d'étalonnage externe | Si l'instrument peut être démontré juste, ce qu'une spécification de couple exige habituellement. |
Comment choisir une machine d'essai des matériaux
| Critère | Pourquoi il décide de la réponse | Comment le fixer avant de nous consulter |
| La bande de couple | Le minimum et le maximum fixent la capacité, et c'est le minimum qui se perd le plus souvent | Donnez les deux, et précisez où se situe l'essentiel du travail. |
| L'événement à mesurer | Assise, desserrage, pic et étalonnage sont des mesures différentes | Décrivez ce que fait la fixation ou l'outil au moment où le chiffre est relevé. |
| Si c'est l'outil ou l'assemblage qui est essayé | Un calibrateur vérifie l'outil ; un testeur vérifie l'assemblage | Précisez si le résultat est un réglage d'outil ou une caractéristique de produit. |
| L'entraînement et la géométrie de la pièce | Il décide de l'interface du transducteur et de la nécessité d'un adaptateur | Donnez la taille d'entraînement, l'embout ou le récipient, et l'accès autour. |
| Si le couple est régulier ou pulsé | Une impulsion demande une capture de pic à une cadence qui la voit | Indiquez si l'outil est manuel, à embrayage ou à chocs, et à quelle vitesse il est utilisé. |
| Si le résultat est enregistré | Statistiques, limites et sortie changent la classe d'instrument | Précisez si les lectures sont notées, stockées ou envoyées à un système de ligne. |
| Si la traçabilité est exigée | Une chaîne d'étalonnage demande un levier de référence et un transducteur étalonné | Dites si un certificat est requis, et ce que le système qualité attend. |
Si l'un de ces points reste ouvert, envoyez ce qui est connu. Un devis peut être établi sur un assemblage décrit et affiné une fois les lacunes comblées.
Les alternatives les plus proches
Ce sont les types que recouvre généralement une demande pour une machine d'essai des matériaux, et le moment où le choix se décide vraiment.
| Alternative la plus proche | Ce qui le distingue d'un instrument de couple |
| Duromètres | Mesurent la résistance à l'enfoncement dans le matériau lui-même, sur une surface préparée. Un résultat de couple décrit un assemblage et son frottement, et aucune conversion n'existe entre les deux. |
| Machines d'essai de traction | Tirent une éprouvette jusqu'à la rupture et rendent une force en fonction de l'allongement. Un essai de couple peut rompre un assemblage, mais le chiffre est un moment autour d'un axe et l'éprouvette est l'assemblage, non un coupon de matériau. |
| Rugosimètres | Mesurent la texture d'une surface. Un filetage peut satisfaire une exigence de rugosité et donner néanmoins un couple différent, parce que la lubrification et la géométrie déplacent le frottement dont dépend le couple : c'est pourquoi les deux se spécifient et se mesurent séparément. |
La dureté, la traction et le couple décrivent tous trois le comportement d'une pièce sous charge, et répondent à des questions différentes : ce qu'est le matériau, quelle charge il porte, et comment l'assemblage se serre. Un plan qui en nomme plus d'un demande plus d'un instrument.
Ce qu'il faut inclure dans la demande
La première réponse peut être un devis plutôt qu'une série de questions si la demande contient ces éléments. Lorsqu'un chiffre est inconnu, envoyez la description de l'usage et nous confirmerons ce qu'il implique.
- Ce qui est serré ou mesuré, et l'outil ou le récipient concerné
- La bande de couple, au minimum comme au maximum
- L'événement à mesurer : assise, desserrage, pic, ou étalonnage d'outil
- La taille d'entraînement, et la façon dont la pièce est maintenue
- Si le couple est régulier ou pulsé, et la vitesse à laquelle il est appliqué
- Si une traçabilité ou un enregistrement est requis, la quantité, le port de destination et la date de livraison requise