Machine d'essai de traction

Une machine d’essai de traction ne se limite pas à la traction seule. Elle permet aussi d’effectuer différents types de tests mécaniques :

• Essai de compression : mesure la capacité d’un matériau à résister à une charge appliquée en pression.
• Essai de flexion : analyse la résistance à la déformation lorsqu’une charge est appliquée en courbure.
• Essai de pelage : mesure la force nécessaire pour séparer deux surfaces adhérentes.
• Essai de déchirement et essai d’arrachement : évaluent la résistance d’un matériau soumis à une force de séparation.
• Essai de cisaillement : mesure la contrainte exercée parallèlement à la surface du matériau.

Chaque essai permet d’étudier des paramètres comme la contrainte mécanique, la limite d’élasticité, le module de Young, le coefficient de Poisson, la déformation maximale, la striction ou encore la force de rupture. Ces mesures contribuent à tracer un diagramme contrainte-déformation et à interpréter le comportement d’un matériau dans différentes conditions.

Les machines d’essai de traction existent sous plusieurs formes en fonction des besoins industriels et de la plage de force nécessaire :

• Bâti mono-colonne : il permet d’effectuer des essais sur des charges inférieures à 5 kN.
• Bâti bi-colonnes : il supporte des charges plus élevées et réalise des essais pouvant atteindre 300 kN.
• Système hydraulique : il applique des forces importantes pour des essais jusqu’à 3000 kN.
• Système servoélectrique : il contrôle la charge avec précision et ajuste le taux de charge pendant l’essai.

Ces machines sont équipées de composants spécifiques tels qu’un capteur de force, un extensomètre, des mâchoires, une traverse mobile et un système d’entraînement. La cellule de charge enregistre la force d’essai, tandis que le logiciel d’essai collecte les données pour générer une courbe d’essai. Certaines configurations peuvent intégrer un essai automatisé ou un essai robotisé. Elles peuvent aussi inclure une chambre climatique pour contrôler la température d’essai.

Le prix d’une machine d’essai de traction se situe généralement entre 3 000 € et 10 000 € selon sa capacité de charge, ses fonctionnalités et ses équipements intégrés.

Une machine d’essais universelle électromécanique de laboratoire coûte en moyenne 3 000 € à 7 000 € pour des charges allant jusqu’à 10 000 N. Les modèles conçus pour des charges plus élevées, comme 50 kN, dépassent souvent 10 000 €.

Le tarif varie selon plusieurs critères techniques. La course, la vitesse de traverse, la compatibilité avec différentes éprouvettes et la présence d’un logiciel d’essai influencent directement le coût. L’intégration d’options supplémentaires, comme une chambre climatique pour ajuster la température d’essai ou un système de mesure automatisé, peut également faire évoluer le prix.

Les normes régies par les machines d’essai de traction définissent les protocoles de test, les conditions d’essai et les paramètres à mesurer pour évaluer les propriétés mécaniques d’un matériau. Les principales normes ISO et normes ASTM incluent :

• Matériaux métalliques : ASTM E8, ASTM E21, ISO 6892-1, ISO 6892-2.
• Plastiques : ASTM D638, ISO 527-2.
• Caoutchouc et élastomères : ASTM D412, ISO 37.
• Composites renforcés de fibres : ASTM D3039, ISO 527-4/-5.

Ces normes définissent la préparation de l’éprouvette, le protocole de charge, les critères de mesure comme l’allongement à rupture, la déformation transversale ou la variation dimensionnelle, ainsi que les conditions environnementales telles que la plage de température lors des essais.

• Le secteur aéronautique et aérospatial utilise la machine de traction mécanique pour évaluer la durabilité des matériaux utilisés dans les structures portantes, les éléments de fixation ou les composants soumis à des charges cycliques.
• Dans le secteur automobile, les essais de traction sont employés pour mesurer la contrainte et l’allongement des composants mécaniques et des pièces de carrosserie. Ils servent aussi à valider les performances des matériaux composites, des soudures et des adhésifs utilisés dans la fabrication des véhicules.
• L’industrie de l’énergie utilise ces machines pour tester la résistance des matériaux exposés à des températures élevées, à des pressions importantes ou à des environnements corrosifs tels que les conduites, les turbines ou les composants de centrales.
• Le secteur textile a recours aux essais de traction pour vérifier les performances des tissus, câbles, géotextiles et autres matériaux souples soumis à des contraintes mécaniques.
• Dans l’industrie de l’emballage, les tests sont utilisés pour contrôler la résistance des matériaux lors du stockage et du transport. Ils permettent d’évaluer la tenue des films, des emballages plastiques ou métalliques, ainsi que des matériaux composites face aux sollicitations mécaniques.
• Le secteur des dispositifs médicaux exploite les machines d’essai de traction pour contrôler les propriétés mécaniques des composants médicaux.