LA RESILIENCE DES COUTCHOUCS

Publié le 29-01-2013

Un certain nombre de pièces en caoutchouc est destinée à des applications dynamiques; c’est en particulier le cas des soufflets de transmission, des supports antivibratoires et des articulations
élastiques.

C’est la raison pour laquelle toutes ces pièces doivent être caractérisées de manière rigoureuse, ce qui a nécessité peu à peu la mise au point et la normalisation de méthodes d’essais.
Parmi celles-ci la résilience d’un matériau quelconque (et donc d’un caoutchouc vulcanisé à chaud),
il faut savoir que ce paramètre représente le rapport entre l’énergie restituée par ce matériau après déformation et l’énergie qui lui avait été fournie pour engendrer cette déformation.
Ce paramètre va donc être fondamental puisqu’il va représenter l’aptitude d’un matériau à absorber un choc ce qui est crucial pour certaines pièces produites par notre société. La résilience d’un matériau peut être déterminée de différentes façons :

• A partir des cycles d’hystérésis obtenus par tractions et relâchements successifs d’une éprouvette à l’aide d’un dynamomètre. Gardons à l’esprit que lors de cet essai, il faut attendre quelques cycles pour s’affranchir de l’effet MULLINS.

• Il est également possible de déterminer la résilience en soumettant une éprouvette (généralement circulaire et de quelques millimètres d’épaisseur) à un choc grâce à un système de balancier.
La hauteur de remontée du bras donne directement la résilience de rebondissement du matériau (Norme NF T 46 012). L’un des appareils les plus utilisés dans le cadre de cette détermination est le rebondimètre de LUPKE.

• Enfin, le RPA 2000 (Rubber Process Analyzer), présent au sein de notre laboratoire, nous permet de procéder à des tests de post-vulcanisation nous donnant accès aux propriétés viscoélastiques telles que la résilience des composés vulcanisés in situ dans la chambre d’essai. Pour ce faire, différents tests ont été mis au point tels que des balayages en fréquence, des balayages en déformation et des simulations d’essais contrainte/relaxation, dont les plages opératoires sont directement liées à l’utilisation des produits finis.

Ces tests C/R simulent une violente déformation de l’échantillon, le RPA enregistre le comportement de l’échantillon suite à cette déformation, on obtient ainsi une quantification
de la résilience.

Les matériaux qui présentent une haute résilience outre le caoutchouc « naturel » sont les élastomères HNBR (nitriles hydrogénés) et les FKM (fluoro carbones).