LA DEFORMATION REMANENTE A LA COMPRESSION (DRC ou COMPRESSION SET) DES CAOUTCHOUC

Publié le 28-01-2013

TOUT SAVOIR SUR LA DÉFORMATION RÉMANENTE PAR COMPRESSION

Le caoutchouc est un matériau incompressible. Un logement destiné à recevoir un joint d’étanchéité sera donc dimensionné pour permettre sa déformation tout en gardant sa fonction élastique.

Mais les chaînes macromoléculaires, figées dans un certain état par la vulcanisation dans un moule, ont tendance à s’accommoder entre elles pour garder la forme du logement sous l’effet de la compression, de la température, de l’environnement et de réactions chimiques.

Si on observe un joint torique qui a déjà été utilisé, on s’aperçoit qu’il a perdu son aspect initial.
Il a plus ou moins pris la forme de la gorge. On appelle ce comportement la Déformation Rémanente après Compression ou DRC.

Si le caoutchouc dans son utilisation risque de subir ce phénomène, on prendra soin de le formuler de telle sorte que cette déformation soit la plus faible possible.
La DRC est un bon indicateur pour caractériser le « ressort » d’un élastomère.

PRINCIPE DE LA MESURE DE LA DRC
Une éprouvette d’épaisseur connue est comprimée, à la température normale de laboratoire, à un taux déterminé.
Ce taux maintenu, l’éprouvette est conservée pendant un temps spécifié et à une température définie.

Après suppression de la compression (devant avoir lieu dès la sortie de l’étuve) et après un temps défini de retour à la  température normale, l’épaisseur de l’éprouvette est à nouveau mesurée.

Dans le cas particulier d’une mesure à basse température, après suppression de la compression, l’éprouvette libérée est maintenue à cette basse température et l’épaisseur est mesurée par intervalles pour évaluer la DRC en fonction du temps passé à basse température.

ÉPROUVETTES ET APPAREILLAGE
En suivant la norme NF ISO 815-1

- éprouvette de type A : disque cylindrique de diamètre 29,0 mm et d’épaisseur 12,5 mm
- éprouvette de type B : disque cylindrique de diamètre 13,0 mm et d’épaisseur 6,3 mm

L’éprouvette de type A est préférée car ses dimensions amènent une plus grande précision de mesure.
On utilisera l’éprouvette de type B lorsque celle-ci pourra être prélevée dans un produit en caoutchouc.

L’appareillage comprend 2 plaques de compression, des pièces d’écartement et un dispositif de serrage.

EXEMPLE D’APPAREILLAGE :

Les plaques de compression sont en acier chromé ou inoxydable. Elles doivent être rigides et de dimensions suffisantes pour que l’éprouvette comprimée ne déborde pas.
Les pièces d’écartement en acier permettent d’obtenir la compression demandée. Leur forme, dimension et position sont adaptées pour qu’elles n’entrent pas en contact avec l’éprouvette comprimée.

Pour l’éprouvette de type A, la hauteur de la cale est de 9,38 mm et pour le type B de 4,72 mm pour obtenir un taux de compression de l’éprouvette de 25 %.

Un dispositif de serrage à vis  convient, mais pour  les  essais à basse température un système
de libération  rapide est  nécessaire.
Une étuve ou une chambre froide, selon le cas, pour maintenir l’appareil à la température requise.

CONDITIONS D’ESSAI
Le temps sera choisi entre 24 h, 72 h, 168 h ou un multiple de 168 h.
La température normale est de 23°C ± 2°.

Pour les hautes températures et selon les élastomères et les applications : 40° C, 55° C, 70° C, 85° C, 100° C, 125° C, 150° C, 175° C, 200° C, 225° C, 250° C.
Pour les basses températures : 0° C, -10° C, -25° C, -40° C, -55° C, -70° C, -80° C -100° C.

EXPRESSION DES RÉSULTATS
Si on pose que
H1 est la hauteur  initiale de  l’éprouvette
H2 est la hauteur finale après le test
H3 est la hauteur de calage de  l’appareil
                           H1 - H2
On a la formule ------------ x 100
                           H1 - H3
qui donne la déformation en %.

Plot d’essai avant l’épreuve

Plot d’essai après l’épreuve

Une faible valeur indiquera que le caoutchouc testé à une bonne aptitude à garder ses propriétés d’étanchéité.
Le temps et la température de l’essai ont bien entendu une grande influence sur le résultat.
La température sera choisie de telle façon que les propriétés du caoutchouc ne soient pas trop altérées.
On estime que pour une durée d’essai de 70 heures :
• à 100° C pour le NBR
• à 200° C pour le Silicone et le Fluoro-carboné
Une DRC inférieure à 20% est un bon résultat et traduit de bonnes tenues à l’écrasement, et donc une bonne aptitude à l'étanchéité en fonction.
Dans notre laboratoire, nous contrôlons régulièrement la DRC de nos formulations et de nos matières achetées prêtes à l’emploi pour garantir la qualité en service des pièces que nous produisons pour nos clients.