Qu'est-ce qu'un test d'impact ? Guide des essais d'impact et de chute des bouteilles et bouchages
Un test d'impact mesure la résistance d'un contenant ou d'un bouchage à un choc soudain. Une énergie connue est appliquée à l'échantillon, par un pendule, une bille qui tombe ou une chute du contenant lui-même, puis l'échantillon est examiné pour détecter une casse ou des fissures. Les tests d'impact et de chute s'appliquent aux bouteilles et pots en verre, aux bouteilles PET et aux bouchages plastiques, qui sont exposés à des chocs sur les lignes de remplissage, pendant le transport et entre les mains des consommateurs.
Comment fonctionne un testeur d'impact ?
Tous les testeurs d'impact reposent sur le même principe, la conservation de l'énergie. Une masse élevée à une certaine hauteur stocke une énergie potentielle, égale à sa masse multipliée par la gravité et par la hauteur. Quand la masse est libérée, cette énergie devient l'énergie de l'impact.
Impact au pendule : un pendule est levé jusqu'à un certain angle, puis lâché contre la bouteille. Plus l'angle est grand, plus l'énergie d'impact est élevée. Sur le GBIT d'AT2E, l'énergie se lit directement sur une échelle d'énergie, jusqu'à 2,6 J.
Chute de bille : une bille d'acier de masse connue tombe dans un tube de guidage sur le bouchage. Sur le BIT-1 d'AT2E, une bille d'acier de 286 g tombe dans un tube de guidage de 762 à 1 000 mm de haut ; sur une telle hauteur, l'énergie d'impact théorique (m·g·h) est d'environ 2,1 à 2,8 J.
Essai de chute : le contenant rempli tombe lui-même d'une hauteur définie sur une surface dure. Le PBDT-1 d'AT2E fait tomber des bouteilles PET de 800 à 1 950 mm, en position verticale ou horizontale.
Principales applications
Bouteilles et pots en verre : résistance aux chocs du corps, de l'épaule ou du fond, avec un point d'impact réglable.
Bouchages plastiques : résistance aux chocs des bouchons sur bouteilles en verre et PET.
Bouteilles PET : résistance à la chute des bouteilles remplies, avec un testeur de chute conçu en référence aux exigences de l'ISBT.
Simulation de ligne : contacts entre bouteilles et abrasion sur les lignes de conditionnement.
Stabilité : résistance des bouteilles au basculement et au glissement.
Notions clés : énergie d'impact, méthode d'essai et point d'impact
Énergie d'impact : l'énergie, exprimée en joules, décrit la sévérité d'un choc mieux que la hauteur seule. Une bille plus lourde lâchée de moins haut peut transmettre la même énergie qu'une bille plus légère lâchée de plus haut.
Méthode d'essai : dans un essai passe/ne passe pas, tous les échantillons reçoivent la même énergie, et on compte les échantillons cassés. Dans un essai par paliers, l'énergie augmente palier par palier jusqu'à la casse de l'échantillon, ce qui donne la résistance aux chocs de chaque échantillon.
Point d'impact et position : l'endroit où l'impact a lieu, sur le corps, l'épaule, le fond ou le bord d'un bouchon, et la façon dont le contenant touche le sol lors d'un essai de chute, modifient le résultat. C'est pourquoi le point d'impact et la position de chute sont définis et enregistrés.
Résolution et pertes : sur le GBIT, chaque graduation de l'échelle d'énergie vaut 0,1 J au-dessus de 0,6 J et 0,05 J en dessous, et l'énergie perdue dans le pendule est inférieure ou égale à 1,5 % P.E.
Pourquoi un téléphone se casse à une chute et pas à une autre
Quiconque a déjà fait tomber un téléphone sait que la hauteur n'est pas seule en cause. Une chute à plat sur le dos peut le laisser intact, alors qu'une chute plus courte sur un coin fissure l'écran. L'énergie est la même, voire plus faible, mais elle se concentre sur un petit point.
Les contenants se comportent de la même façon. Le verre casse là où la contrainte se concentre, souvent sur un petit défaut ou une rayure en surface : c'est aussi pourquoi les rayures dues aux contacts entre bouteilles sur la ligne réduisent la résistance de la bouteille. Les testeurs d'impact maîtrisent à la fois l'énergie et le point d'impact, pour que les résultats soient comparables d'un échantillon à l'autre.
L'étalonnage du testeur d'impact
Comme l'énergie d'impact dépend de la masse et de la hauteur, ce sont les valeurs à vérifier :
Vérifier la hauteur : la hauteur de chute d'une bille ou d'un contenant avec un mètre étalonné, et la position zéro et l'échelle d'angle (d'énergie) d'un pendule.
Vérifier la masse : peser la bille ou le pendule et comparer avec sa valeur nominale. La bille du BIT-1 est spécifiée à 286 ± 2 g et 41 ± 0,2 mm de diamètre.
Vérifier que le pendule ou la bille se déplace librement, noter les écarts, et les corriger s'ils dépassent la limite acceptable.
Une erreur de quelques pourcents sur la hauteur ou la masse devient la même erreur sur l'énergie d'impact.
Les testeurs d'impact AT2E
Les testeurs d'impact AT2E couvrent le verre, le PET et les bouchages, ainsi que les conditions de manutention sur la ligne :
GBIT : testeur d'impact à pendule pour bouteilles et pots en verre, jusqu'à 2,6 J, pour échantillons de 30 à 130 mm de diamètre, avec écran de protection en acier inoxydable.
BIT-1 : testeur d'impact à bille pour bouchages plastiques sur bouteilles en verre et PET, bille d'acier de 286 g, tube de guidage de 762 à 1 000 mm.
PBDT-1 : testeur de chute pour bouteilles PET, hauteur de chute de 800 à 1 950 mm, bouteilles de 150 ml à 2,5 L, chutes verticales ou horizontales.
PLS : simulateur de ligne de production qui reproduit le frottement et l'abrasion des lignes de conditionnement sur des bouteilles et des boîtes de 50 à 150 mm de diamètre.
BTT-1 : testeur d'inclinaison qui mesure en une fois les angles de chute et de glissement d'un maximum de 10 bouteilles.
Conclusion
Une bouteille qui réussit un test d'impact n'est pas incassable : elle a résisté à un choc connu, dans des conditions connues. Maîtriser l'énergie, le point d'impact et l'état des échantillons, c'est ce qui rend les résultats d'impact et de chute comparables d'un lot, d'un fournisseur et d'une année à l'autre.
Demander un devis
AT2E est une entreprise certifiée ISO 9001 (AFNOR Certification).
Demander un devis : info@at2e.com
Commentaires