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Force et charge
La mesure de force, les essais de traction et de compression, les tests de pull-off et de sertissage, les essais ergonomiques et les évaluations de matériaux sur machines universelles sont des activités fondamentales du contrôle qualité industriel, de la recherche et développement et de la certification de produit. Les instruments couvrent une plage d’application très étendue, depuis les essais de quelques grammes-force sur des composants micromécaniques jusqu’à des centaines de kilonewtons sur des éléments structurels, et se répartissent en dynamomètres portatifs, bancs d’essai manuels et motorisés, machines universelles intégrées, capteurs et cellules de charge pour solutions sur mesure.
Sur cette page
À quoi sert la mesure : force et charge ↑ haut
Les essais de force sont régis par de nombreuses normes : ISO 6892-1 (traction des métaux), ISO 527 (traction des plastiques), ISO 7500-1 (vérification métrologique des machines d’essai statique), EN 13411 pour câbles et élingues, ISO 376 pour l’étalonnage des cellules. Pour les tests de sertissage sur cosses électriques s’appliquent l’IEC 60352 et l’UL 486. Les balances industrielles suivent l’OIML R76 et l’EN 45501 (NAWI – Non-Automatic Weighing Instruments). Secteurs d’application typiques : automobile (composants, fixations, ceintures de sécurité), électronique (essais sur CMS, connecteurs), emballage (fermetures, scellages), textile et maroquinerie, médical, bâtiment (essais de matériaux), aéronautique.
Principes de mesure de la force ↑ haut
Les capteurs de force les plus répandus sont les cellules de charge à jauges de contrainte (strain gauge), qui mesurent la déformation élastique d’un élément de transduction au moyen d’un pont de Wheatstone, avec des exactitudes typiques de 0,1 % à 0,02 % de la P.E. ; les capteurs piézoélectriques pour les forces dynamiques à haute fréquence ; les transducteurs capacitifs et inductifs pour les applications de précision. Les cellules se distinguent par leur géométrie (S, button, pancake, pin, rod-end) et par la direction de la charge (traction/compression, traction seule, compression seule). Pour les mesures portatives, on utilise des dynamomètres intégrant la cellule, un afficheur et des fonctions de crête, de moyenne et de statistiques.
Bancs d’essai et machines universelles ↑ haut
Les bancs d’essai manuels et motorisés reçoivent le dynamomètre et les pièces à tester, en garantissant une vitesse d’essai constante, l’alignement de la charge et la répétabilité. Les bancs motorisés à codeur et régulation PID permettent des profils de charge personnalisés (rampe, échelon, cycle). Les machines universelles intègrent une cellule de charge et un capteur de déplacement pour l’acquisition simultanée de la force et de la déformation, ce qui génère des courbes contrainte-déformation complètes pour l’analyse d’essais de traction, de compression, de flexion et de cisaillement. Les versions biaxiales et les accessoires dédiés (enceintes climatiques, extensomètres, vidéo-extensomètres) permettent des essais évolués sur matériaux composites et polymères.
Catégories regroupées ↑ haut
Cette section comprend des dynamomètres numériques et analogiques, des bancs d’essai manuels, des bancs d’essai motorisés avec régulation de vitesse et profils de charge, des machines universelles pour essais de matériaux et R&D, des capteurs de force et cellules de charge avec amplificateurs et afficheurs, des bancs d’essai dédiés aux tests de sertissage et aux essais d’arrachement de câbles, des instruments pour tests ergonomiques (push/pull) et essais sur composants CMS et films adhésifs, ainsi que des balances industrielles et des crochets peseurs pour la pesée de charges suspendues.
Critères de sélection ↑ haut
Le choix doit tenir compte de la plage de force (la cellule travaille de façon optimale entre 10 % et 90 % de la pleine échelle), de la fréquence d’acquisition (élevée pour les essais dynamiques), de la précision requise, de la vitesse d’essai, de l’intégration logicielle, de l’espace disponible et de la sécurité de l’opérateur (carters de protection, barrières immatérielles, fins de course). Les pages filles approfondissent chaque famille d’instruments avec ses paramètres et ses accessoires.
Les pages de cette section ↑ haut
Les pages d’approfondissement de cette grandeur : techniques, critères de choix et familles d’instruments.
Pour aller plus loin
Dynamomètres numériques et analogiques
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Dynamomètres numériques et analogiques pour la mesure de forces en traction et en compression jusqu’à plusieurs kN.
Pour aller plus loin
Bancs d’essai de force manuali
→
Bancs d’essai manuels verticaux et horizontaux pour dynamomètres, essais de traction et de compression.
Pour aller plus loin
Bancs d’essai de force motorizzati
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Bancs d’essai motorisés à contrôle de vitesse et profils de charge pour des essais répétables.
Pour aller plus loin
Machines universelles d’essai (FSA, ZPM)
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Machines universelles à mesure combinée force-déplacement pour l’essai des matériaux et la R&D.
Pour aller plus loin
Capteurs de force, cellules de charge et amplificateurs
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Cellules de charge, capteurs de force et afficheurs/amplificateurs à intégrer dans des bancs d’essai sur mesure.
Pour aller plus loin
Essais de sertissage, pull-test de câbles et cable joints
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Bancs d’essai dédiés au pull-test de sertissages, de terminaisons de câbles et de jonctions électriques.
Pour aller plus loin
Essais ergonomiques, push-pull et SMD
→
Instruments pour essais ergonomiques (push/pull) et pour essais sur composants SMD et films adhésifs.
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