Préparation des matières plastiques pour la caractérisation et le contrôle

La valeur et l'intérêt de la caractérisation reposent en premier lieu sur la représentativité, la qualité et la validité des éprouvettes utilisées pour réaliser les mesures mécaniques, physiques et chimiques.

Il arrive que les intervenants de la chaîne aboutissant aux mesures oublient que les polymères sont sensibles aux paramètres environnementaux comme la température ou la lumière. Le manque de précautions pendant le délai entre prélèvement et caractérisation peut donc être dommageable.

Les nombreux paramètres intervenant au cours de l'élaboration des polymères, de la transformation, de l'utilisation des pièces entraînent une distribution statistique des propriétés. Il est impératif de préparer aussi soigneusement que possible les éprouvettes pour ne pas élargir encore plus cette distribution.

Mise à part la caractérisation directement sur pièce, l'obtention des éprouvettes peut résulter d'une préparation assez simple mais il faut être conscient qu'elle peut changer l'état physique et chimique des polymères. La pulvérisation d'un échantillon de matière renforcée de fibres de verre provoque la rupture des fibres. L'échauffement, par usinage ou autre, fait évoluer la cristallinité, provoque le détensionnement des contraintes, éventuellement dégrade les polymères et modifie l'état de réticulation pour les thermodurcissables. L'attaque chimique dégrade et altère les polymères, les fibres et les additifs.

Cet article développe les spécificités des matières plastiques que les responsables et opérateurs de la caractérisation doivent toujours garder à l'esprit pour éviter les multiples pièges :

• sensibilité à des températures inférieures à celles supportées par les métaux ;

• structure organique macromoléculaire conduisant à un comportement viscoélastique ;

• dégradations thermiques possibles à partir de températures de quelques dizaines de degrés pour certains polymères ;

• sensibilité à l'humidité, à la lumière et aux UV ;

• sensibilité à l'action des fluides ;

• fluage et déformation sous contrainte ;

• rôle initiateur des imperfections chimiques et physiques dans les dégradations ;

• risques d'induction de tensions internes résiduelles, lignes de soudure pendant l'injection.

Le stockage avant caractérisation, la préparation des éprouvettes et plus généralement toutes les opérations entre prélèvement des échantillons et caractérisation devront tenir compte des observations précédentes.

Lorsque...