Sur les mécanismes de rayures des vernis de finition automobiles

Chapitre 2
Orientation dc l'étude et dispositif expérimental
3.2.7 Adaptation à l'étude des polymères
La vitesse de déformatìon
Les propriétés mécaniques des polymères dépendent de la fréquence à laquelle elles
sont mesurées. Il est done crucial de réaliser les essais sur des polymères à vitesse de
défoimation constante. Pour Uil matériau homogène, cela revient à maintenir
constant,
c'est-à-dire à charger et décharger de façon exponentielle avec le temps40. Cette procédure est
déjà préprogrammée sur le Nano-indenter XP.
La méthode dynamique
La méthode simple de dureté instrumentée décrite au paragraphe 3.2.1 permet de
calculer les grandeurs mécaniques du matériau testé qu'à une seule profondeur: la profondeur
atteinte sous la charge maximale appliquée. Lorsque l'on cherche à déterminer les propriétés
d'un matériau à plusieurs profondeurs, c'est autant d'essais supplémentaires qu'il faut répéter.
De plus, avec cette méthode, l'étude des polymères n'est pas facile : en effet, comme
le montre la figure 1 7, le matériau se met à fluer en début de décharge. L'enfoncement
continue d'augmenter alors que la charge a déjà commencé à diminuer : la vitesse de fluage
est plus grande que la vitesse de décharge. Ce phénomène se retrouve même aux vitesses de
décharge les plus élevées. Or, cette forme arrondie de la courbe en début de décharge ne
permet plus de calculer la raideur de contact S.
Charge 20
(rnN)
15
10
-500 0 500 1000 1500 2000 2500
Enfoncement (nrn)
figure 17 : courbe d'indentation d'un matériau polymère (vernis automobile).
La méthode dynamique (« continuous stiffness measurement ») développée par
Loubet et al. et Pethica et al.42 a été mise au point pour s'affranchir de ces deux principaux
inconvénients.
Loubet J. L., Bauer M., Tonck A., Bec S. ; Gauthier-Manuel B.. 7/anoincientation with a surjáce force
apparatus, Mechanical properties and deformation behavior of materials having ultra-fine microstructures,
NATO, vol 233, Ed M. Nastasi, D. M Parkin, l-l. Gleiter,
42
Pethica J. B., Oliver W. C.; Proc. Symp. Mat. Res, Soc. 130(1989), Ed J.L Bravman, W.D Nix, D.M Barnett,
D.A Smith.
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