Conseils d'experts : Comment réaliser un test de dureté Pusey & Jones
Soyons francs, même une minuscule zone d'usure irrégulière sur un rouleau en caoutchouc représente une catastrophe coûteuse qui ne demande qu'à se produire.
Cela entraîne des ruptures de lignes de production et des perturbations des plannings. C'est pourquoi un test de dureté Pusey & Jones rigoureux est indispensable pour garantir le fonctionnement optimal de vos machines.
Nous avons élaboré ce guide pour vous montrer les rouages de la réussite à 100 % de ce test de dureté P&J spécifique.
Points clés à retenir
- Le test de dureté Pusey & Jones est conçu spécifiquement pour les épais revêtements en caoutchouc des cylindres industriels massifs, ce qui le rend bien supérieur aux outils de perforation rapide conçus pour les plastiques plats.
- Le respect rigoureux de la norme ISO 7267 garantit que vos contrôles qualité reflètent bien la réalité du terrain.
- Étant donné que le caoutchouc épais est un matériau à mouvement lent, laisser le poids lourd reposer pendant exactement 60 secondes est l'étape absolument cruciale pour obtenir une mesure correcte lors d'un test de dureté P&J.
- Ne pas tenir compte de la souplesse réelle de vos rouleaux conduit directement à des lignes de papier cassées, du matériel gâché et des pertes financières considérables.
- Le passage à un système numérique automatisé élimine totalement le facteur humain et vous fournit des chiffres extrêmement fiables sur lesquels vous pouvez vous appuyer pour établir votre calendrier de production.
Qu'est-ce qu'un test de dureté P&J ?
Le test de dureté P&J (Pusey & Jones) est une méthode très précise pour déterminer le degré d'élasticité exact de vos matériaux en caoutchouc ou élastomères. Il est important de le considérer comme bien plus qu'une simple mesure rapide : c'est une méthode spécialement conçue pour les revêtements en caoutchouc épais et résistants utilisés sur les rouleaux dans l'industrie du papier et du tissu.
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Afin de garantir un niveau de qualité constant à l'échelle mondiale, le test de dureté Pusey & Jones est réalisé conformément aux normes internationales, et plus précisément selon la norme ISO 7267. Ce test consiste à enfoncer une bille parfaitement ronde dans la surface du caoutchouc à l'aide d'une charge importante et constante (généralement de 1 000 grammes) pendant une minute. La profondeur d'enfoncement de la bille est ensuite mesurée.
Chaque infime variation de profondeur (0.01 mm) compte pour une unité P&J. Il est utile de se rappeler que si le caoutchouc est aussi mou qu'une guimauve, la balle s'enfonce profondément et le nombre d'unités P&J augmente considérablement.
Des recherches ont confirmé que la taille de la bille est un paramètre essentiel et contrôlé pour tout test de dureté Pusey & Jones. La plupart des dispositifs de test utilisent une bille de 6,35 mm (1/4 pouce) ou de 3,175 mm (1/8 pouce) de diamètre afin de garantir la pertinence des mesures pour le type de caoutchouc testé.
Pour bien comprendre, imaginez un rouleau de calandre fortement compacté pressant un carton épais. Sa surface doit être extrêmement rigide, ce qui explique son faible indice P&J. À l'inverse, un rouleau de machine à papier hygiénique très souple doit être doux et flexible, et obtiendra donc un indice de dureté P&J bien plus élevé.
Étape par étape : Comment réaliser un test de dureté Pusey & Jones
Pour évaluer vos rouleaux en caoutchouc, il est essentiel d'obtenir des mesures précises. Qu'il s'agisse d'un rouleau neuf ou d'un rouleau très usé, il est crucial de suivre un protocole rigoureux. Nous sommes convaincus que la constance de votre zone de test est tout aussi importante que le choix de l'outil.
Si vous cherchez à savoir comment effectuer un test de dureté Pusey & Jones, suivez ces étapes essentielles :
1. S'assurer que l'environnement de test est stabilisé.
Le caoutchouc est étonnamment sensible aux variations de température. Nous vous conseillons de vous assurer que votre matériel de test et le grand rouleau en caoutchouc ont reposé dans une pièce à température ambiante confortable (environ 23 °C) pendant une durée suffisante avant de commencer votre test de dureté P&J.
Si une bobine sort tout juste d'une chaîne de production surchauffée, sa lecture sera naturellement beaucoup plus faible que sa valeur réelle. Si la température ambiante est trop élevée ou trop basse, vos données seront totalement incohérentes.
2. Nettoyez soigneusement la surface.
Il est impératif de s'assurer que la partie du rouleau en contact avec le rouleau est parfaitement exempte de poussière, d'encre ancienne, de résidus de papier ou de graisse. Même une fine couche de résidus chimiques ou une infime particule de pâte à papier séchée peut empêcher la bille de l'indenteur d'établir un contact optimal. Nous sommes convaincus qu'une surface parfaitement propre est indispensable pour obtenir une mesure fiable lors d'un test de dureté Pusey & Jones.
3. Positionnez correctement l'équipement de test.
Posez délicatement votre plastomètre P&J sur la courbe du rouleau. Du fait de la forme incurvée de l'objet, il est absolument crucial de trouver le point d'impact maximal sur le dessus pour réaliser correctement un test de dureté Pusey & Jones.
La machine doit être parfaitement plane et stable pour que la balle plonge verticalement à un angle de 90 degrés. Si elle penche, même légèrement, la balle glissera au lieu de s'enfoncer. Aucun balancement ni déplacement n'est toléré !
4. Appuyez sur le caoutchouc et réinitialisez l'écran.
Abaissez le poinçon à bille choisi jusqu'à ce qu'il entre fermement en contact avec la surface en caoutchouc. Cette étape définit votre point de référence absolu. Le poinçon doit reposer fermement contre le matériau sans s'enfoncer complètement dans le revêtement.
Appuyez sur le bouton zéro de votre écran ou de votre cadran pour repartir de zéro. Pour une fiabilité absolue de votre test de dureté P&J, il est fortement conseillé de vérifier au préalable votre étalonnage du point zéro sur une base de mesure RUBEN de laboratoire.
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5. Appliquer la charge constante
Relâchez le poids standard de 1000 g de manière à ce qu'il appuie sur le poinçon de la balle. Veillez à ce que ce mouvement soit extrêmement fluide et contrôlé. Tout à-coup lors du déclenchement ou tout claquement du poids crée un impact artificiel qui perturbe complètement votre position de départ avant même le début du chronomètre.
6. Surveillez l'horloge pendant 60 secondes.
Maintenant, attendez exactement 60 secondes. Grâce à sa consistance épaisse et à sa faible déformation, le caoutchouc résiste à la pression et cède progressivement, millimètre par millimètre.
Nous pensons que le timing est l'élément le plus important de tout le processus manuel.
Ces cinq dernières secondes sont tout aussi cruciales que les cinq premières. Si vous vous arrêtez trop tôt ou si vous attendez trop longtemps, vos résultats au test de dureté Pusey & Jones seront complètement erronés.
7. Notez votre mesure finale
Une fois cette minute écoulée, vérifiez la profondeur.
Les meilleurs outils numériques modernes effectuent les calculs pour vous et affichent la valeur P&J directement à l'écran. Plus besoin de brouillons ni de calculs manuels. Pour une analyse complète, ne vous contentez pas d'un simple calcul rapide.
Nous vous suggérons de prendre plusieurs mesures différentes sur toute la longueur du rouleau, en vérifiant les bords, le centre et tous les endroits intermédiaires, afin de vous assurer que la dureté est uniforme d'un bout à l'autre et de détecter rapidement les irrégularités d'usure.
Test de dureté P&J comparé à la dureté Shore
Vous vous demandez peut-être : « Ne puis-je pas simplement utiliser ce petit duromètre Shore A que j’ai dans ma poche ? » Bien que les tests Shore soient parfaits pour les pièces plates en plastique, nous pensons que le test de dureté Pusey & Jones est un bien meilleur choix pour ces cylindres industriels massifs et mobiles.
Le test de dureté Shore consiste en une piqûre rapide avec une minuscule aiguille. La méthode P&J, quant à elle, utilise une bille beaucoup plus grosse appliquée pendant une durée significative. Le caoutchouc épais étant un matériau à déformation lente, il cède progressivement sous la pression. Selon nous, cette minute d'attente permet de mieux appréhender le comportement réel du rouleau lorsqu'il sera soumis à la pression intense et continue d'une machine à papier en fonctionnement.
Imaginez : pour vérifier la dureté d'un engrenage en plastique rigide ou d'un pneu plein de chariot élévateur, le test Shore rapide est idéal. Mais ces objets ne se comportent pas comme un rouleau de pincement massif à déformation lente qui applique une pression continue sur une bande se déplaçant rapidement. Ce type de machine imposante exige absolument le test de dureté P&J complet de soixante secondes pour obtenir des résultats fiables.
Il est intéressant de noter que les recherches montrent que les mesures de dureté Pusey & Jones peuvent être systématiquement converties en mesures équivalentes sur d'autres instruments comme le Shore ou le Schopper grâce à des courbes de corrélation. Cela signifie que même si le test de dureté Pusey & Jones est votre outil principal pour les rouleaux, vous pouvez toujours convertir ces données à d'autres échelles si nécessaire.
Le coût de la négligence de la dureté des rouleaux
Ignorer vos contrôles réguliers ou faire des suppositions basées sur des données erronées, c'est jouer à la roulette russe avec vos marges bénéficiaires.
Prenons un exemple totalement hypothétique : une grande usine d’emballage constate des ruptures de bande incessantes sur sa ligne principale. Si elle n’a pas surveillé ses données, elle risque de ne pas se rendre compte qu’un rouleau de presse massif s’est lentement solidifié en un bloc de béton sur une période de six mois.
Une situation comme celle-ci engloutit des sommes colossales en temps de production perdu et en matériaux gaspillés, tout cela parce que personne n'a pris le temps de vérifier le caoutchouc avec un test de dureté P&J approprié.
Nous pensons que l'utilisation d'un rouleau sans connaître sa véritable souplesse peut entraîner des résultats fâcheux :
- Si un rouleau est dur comme de la pierre : Cela va déchirer vos feuilles de papier, écraser les fibres délicates ou user les pièces métalliques coûteuses qu'il touche.
- Si un rouleau est doux comme une guimauve : Vous allez obtenir un transfert d'encre irrégulier, une accumulation de chaleur anormale et un revêtement de rouleau qui pourrait même tomber en panne en plein travail.
Selon nous, des contrôles réguliers permettent de détecter l'usure à l'avance et ainsi de planifier la maintenance avant que toute la chaîne ne s'arrête.
Le passage aux tests automatisés
Les comparateurs à cadran traditionnels peuvent vous aider, mais ils sont une source d'erreurs. On a constaté à quel point il est facile de mal lire une aiguille ou de se tromper de quelques secondes sur le chronomètre. Dans un contexte professionnel où chaque centime compte, nous pensons qu'une précision « approximative » ne suffit pas pour satisfaire aux exigences les plus strictes.
Passer à un système automatisé et numérique, comme l'appareil de mesure breveté Ruben que nous proposons, élimine totalement le facteur humain. Selon nous, disposer d'une machine qui analyse la surface de manière autonome et transmet toutes les données directement à votre ordinateur via des logiciels comme RUBEN Explorer est actuellement la seule solution pertinente pour le contrôle qualité.
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At QualitestNous sommes convaincus qu'une production optimale exige un équipement d'une fiabilité à toute épreuve. Nous vous offrons une précision de pointe sans vous ruiner. Notre plastomètre P&J (pusey & Jones hardtime testing) est un appareil fiable et conforme à la norme ISO 7267, qui automatise l'attente de 60 secondes.
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Références:
- Daynes, H., et Scott, J. (1944). Essais de dureté du caoutchouc vulcanisé. II. Comparaisons des lectures de divers instruments. Chimie et technologie du caoutchouc, 17, 194-199.
