Qu'est-ce que DMA ?
L'analyse mécanique dynamique est une méthode d'analyse dans laquelle le module de stockage, le module de perte et le facteur de perte (tan δ) sont mesurés en fonction de la température ou de la fréquence en appliquant une déformation oscillatoire à l'échantillon.
Objectif de DMA
L'objectif est de déterminer la température de transition vitreuse, le comportement d'amortissement et l'évolution de la rigidité avec la température.
À quels produits DMA s'applique-t-il ?
- Plastiques et composites techniques
- Eléments amortisseurs en élastomère
- Films adhésifs et de revêtement
- Évaluation du durcissement thermodurci
Dans quels secteurs DMA est-il utilisé ?
Normes relatives à DMA
- ISO 6721 serisi
- ASTM D4065
- ASTM D5023
- ASTM D5418
Conditions de DMA
- Mode d'installation
- Inclinaison trois points, double insertion, tirer, glisser ou appuyer
- analyse de température
- À vitesse définie ; généralement 2 à 3 °C/min
- Fréquence
- Balayage monofréquence ou multifréquence ; devrait être déclaré
- amplitude de déformation
- Il est choisi pour rester dans le domaine viscoélastique linéaire.
Équipement pour DMA
- Analyseur mécanique dynamique
- Four de contrôle de température et refroidissement
- Mode de chargement des appareils
- Banc de préparation d'échantillons
Exigences d'échantillon pour DMA
- La géométrie de l'échantillon doit être adaptée au mode de chargement
- L'amplitude de déformation doit être dans la région linéaire
- La tension de serrage de l'échantillon doit être reproductible
- Les conditions de conditionnement doivent être documentées
Durée de DMA
Généralement 3 à 5 jours.
Procédure de DMA
- 1Le mode de chargement et la géométrie de l'échantillon sont sélectionnés.
- 2L'échantillon est monté sur le luminaire.
- 3L'amplitude de déformation est vérifiée pour la région linéaire.
- 4Un balayage de température et/ou de fréquence est appliqué.
- 5Le module de stockage, le module de perte et tan δ sont enregistrés.
- 6La transition vitreuse et l'amortissement sont évalués.
Critères d'acceptation de DMA
Les critères d'acceptation sont les limites de température de module ou de transition vitreuse définies dans le cahier des charges.
Évaluation des résultats
La température de transition vitreuse est différente selon la courbe sur laquelle elle est lue en DMA (début du module de stockage, pic du module de perte ou pic tan δ) ; La méthode de lecture doit être précisée. Les valeurs de transition vitreuse lues à partir du DSC et du DMA ne sont pas exactement les mêmes.
Rapport de DMA
- Norme appliquée et mode de chargement
- Programme de température et de fréquence
- amplitude de déformation
- Courbes de module et tan δ
- Méthode et valeur de lecture de la transition vitreuse
Accréditation
EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.
La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.
Portée et autorisationsRèglements connexes
- Spécifications des matériaux et du durcissement
Pages où cette méthode est utilisée
Essais plastiques — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai DMA ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.
Les essais sur plastiques déterminent le comportement mécanique, thermique et à la combustion d'un matériau polymère. Contrairement aux métaux, les plastiques sont VISCOÉLASTIQUES : leur comportement dépend de la vitesse de chargement, de la température et de l'humidité. Le même matériau donne donc des résultats différents selon les conditions, et les conditions d'essai font partie intégrante du résultat.
La conséquence pratique de la viscoélasticité est la suivante : une pièce en plastique continue de se déformer avec le temps sous une charge constante (fluage), et la contrainte qu'elle supporte à déformation constante diminue avec le temps (relaxation des contraintes). Un assemblage vissé se desserre, un collier perd sa force de serrage, une étagère s'affaisse avec le temps. Un essai de traction de courte durée ne montre pas ce comportement ; un essai de longue durée ou un modèle accéléré est nécessaire.
Le comportement thermique est le deuxième axe principal. L'indice de fluidité à chaud indique l'aptitude à la mise en œuvre du matériau et la constance d'un lot à l'autre ; la température de fléchissement sous charge et le point de ramollissement Vicat donnent une limite approximative de la température de service. L'analyse thermique (DSC, ATG, DMA) révèle l'identité du matériau : température de transition vitreuse, comportement de fusion, cristallinité, taux de charge et température de décomposition.
Le comportement à la combustion est le troisième axe et se rattache directement aux normes produits. La classe UL 94 et l'indice limite d'oxygène sont inscrits dans la fiche technique du matériau ; une classe particulière est exigée pour le boîtier d'un appareil électrique, tandis qu'un système de classification différent s'applique à un produit de construction.
Le vieillissement est la partie du domaine le plus souvent négligée. Les plastiques se dégradent sous l'effet des UV, de la chaleur, de l'humidité et de l'oxygène : la couleur change, la surface se fissure, la résistance au choc diminue. Pour une pièce destinée à un usage extérieur, ce qui compte n'est pas ses valeurs du premier jour mais ses valeurs après vieillissement. Les enceintes à arc au xénon et à UV fluorescent accélèrent cette dégradation et permettent la comparaison.
Le résultat de cette famille est généralement inscrit dans la fiche technique du matériau, et les normes produits font référence à cette fiche. Mais il peut y avoir une différence entre la valeur de la fiche technique et le comportement de la pièce réelle : l'orientation formée pendant le moulage, les lignes de soudure et les contraintes internes font que la pièce se comporte différemment de l'éprouvette.
L'utilisation de contenu recyclé a ajouté une nouvelle question au domaine. La résine recyclée varie d'un lot à l'autre ; les propriétés mécaniques, la couleur et le comportement à la combustion peuvent varier entre les lots. Pour un fabricant utilisant du matériau recyclé, le contrôle des matières entrantes n'est donc pas un choix mais une nécessité.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Mécanique
Traction, compression, flexion, choc Charpy et Izod, dureté (Shore), fluage et fissuration sous contrainte environnementale.
Thermique
Indice de fluidité à chaud (MFI), température de fléchissement sous charge (HDT), température de ramollissement Vicat, dilatation thermique linéaire.
Analyse thermique
Températures de transition et cristallinité par DSC, composition et décomposition par ATG, comportement mécanique dynamique par DMA.
Combustion
Classification UL 94, indice limite d'oxygène (LOI), essais au fil incandescent et à la flamme aiguille.
Vieillissement
Vieillissement accéléré par arc au xénon et UV fluorescent, vieillissement à l'air chaud, humidité et condensation.
Physique
Densité, absorption d'eau, teneur en cendres, perméabilité aux gaz et à la vapeur d'eau des films et feuilles.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- Un résultat sur plastique sans vitesse et température d'essai indiquées ne peut pas être interprété ; le comportement viscoélastique dépend de ces paramètres.
- Le résultat d'une éprouvette ne se transpose pas directement à la pièce réelle ; l'orientation de moulage et les lignes de soudure sont déterminantes.
- Les valeurs HDT et Vicat ne sont PAS des températures de service ; elles donnent une indication approximative d'une limite supérieure et ne s'appliquent pas sous charge.
- La classe UL 94 dépend de l'épaisseur ; une épaisseur de paroi différente nécessite une nouvelle vérification.
- Pour les polymères absorbant l'humidité (comme le polyamide), les résultats sont trompeurs si un conditionnement n'est pas effectué.
- Les résultats ASTM D638 et ISO 527 ne sont pas directement équivalents ; les géométries des spécimens et les définitions de taux diffèrent.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Sélection des matériaux et approbation des fournisseurs
- Satisfaire aux exigences d'inflammabilité et thermiques de la norme produit
- Vérification de l'utilisation de contenu recyclé et contrôle des lots
- Contrôle du procédé de moulage et cohérence des lots
- Démonstration de la résistance au vieillissement pour un usage extérieur
Tests associés
Questions fréquentes sur DMA
Selon quelle norme DMA est-il fabriqué ?
DMA est exécuté dans la portée ISO 6721 serisi, ASTM D4065, ASTM D5023 et ASTM D5418. Les valeurs limites et les critères d'acceptation à appliquer sont définis dans la norme produit ; La version valable pour votre produit est confirmée par écrit au stade de l'offre.
À quels produits DMA s'applique-t-il ?
Principalement appliqué à Plastiques et composites techniques, Eléments amortisseurs en élastomère, Films adhésifs et de revêtement et Évaluation du durcissement thermodurci. La question de savoir si votre produit est inclus dans le champ d'application est déterminée en examinant ses spécifications techniques et son utilisation prévue.
Dans quelles conditions DMA est-il effectué ?
Les paramètres déterminants sont : Mode d'installation — Inclinaison trois points, double insertion, tirer, glisser ou appuyer, analyse de température — À vitesse définie ; généralement 2 à 3 °C/min et Fréquence — Balayage monofréquence ou multifréquence ; devrait être déclaré. Les conditions complètes se trouvent dans la section « Conditions de test » sur la page et varient en fonction de la norme du produit.
Quel type d'échantillon est nécessaire pour DMA ?
La géométrie de l'échantillon doit être adaptée au mode de chargement, L'amplitude de déformation doit être dans la région linéaire et La tension de serrage de l'échantillon doit être reproductible. Le nombre d'échantillons est déterminé en fonction de la norme du produit et de la portée à déclarer.
Combien de temps prend DMA ?
Généralement 3 à 5 jours. Cette durée appartient au test lui-même ; la préparation des échantillons, la mise en file d’attente et les rapports sont également évalués. Un calendrier réaliste de votre produit est donné dans l'offre.
Quel est le résultat DMA appelé « approprié » ?
Les critères d'acceptation sont les limites de température de module ou de transition vitreuse définies dans le cahier des charges.