Quels outils de mesure de matériaux?

Epaisseurs et dureté de matériaux, quels outils de mesure?

On se demande bien ce que l’on peut mesurer sur des matériaux et quelle utilité cela peut bien avoir. Pourtant, il peut être utile d’effectuer de telles mesures pour beaucoup de raisons. Nous allons voir dans cet article que des outils existent pour mesurer pour la dureté d’un matériau ou bien encore son épaisseur, voir carrément l’épaisseur de son revêtement. Imaginez juste toutes les applications qu’il peut y avoir avec des données aussi précieuses.

Mesurer la dureté d’un matériau :

On peut définir la dureté d’un matériau comme sa capacité à résister à la pénétration ou à la rayure d’un autre matériau. Mesurer la dureté d’un matériau dépend néanmoins totalement de sa composition car, il faut utiliser une échelle d’essai spécifique selon sa nature.

Quelles sont ces échelles de mesure ?

  • Vickers : métaux et les céramiques
  • Brinell : métaux
  • Knoop : verre et vitrocéramiques
  • Janka : bois
  • Rockwell : plastiques et métaux
  • Shore : polymères
  • Barcol : matériaux composites
  • Vicat : matériaux de construction

Chacune de ces échelles aura donc sa propre unité de mesure.

On mesure la dureté d’un matériau à l’aide d’un duromètre. Comme expliqué ci-dessus, vous achèterez votre duromètre en fonction de la nature du matériau que vous souhaitez tester ou créer. Evidemment, certains appareils sont capables d’utiliser plusieurs de ces échelles.

–> Duromètres les mieux notés

Domaines d’applications d’un duromètre :

Les domaines d’applications sont très vastes, mais c’est un outil surtout destiné à des industries ou dans l’artisanat.

Néanmoins, vu le prix accessible de ce genre d’outils, les bricoleurs y trouveront toutes sortes d’utilités.

Mesureurs d’épaisseur et de revêtements :

En effet, calculer l’épaisseur d’un matériau ou d’un revêtement peut s’avérer bien utile pour certains secteurs d’activité. Pour connaître l’épaisseur du verre, du métal, d’une paroi ou plus simplement d’un revêtement de peinture … traitons néanmoins différemment les mesureurs d’épaisseurs et de revêtements, les technologies des outils utilisées ne sont pas les mêmes.

  • Les mesureurs d’épaisseur :

Pour connaître l’épaisseur d’une paroi ou d’un matériau en particulier, les mesureurs d’épaisseur utilisent les ultrasons. Chaque élément physique possède sa propre vitesse de propagation du son. Quelques exemples :

Dans l’air : l’onde sonore se déplace à 340 m/s

Dans le verre : 5300 m/s

Dans le diamant : 18000 m/s

Il en va de même pour chaque milieu. Ces valeurs sont toujours les mêmes et ont été déterminées en laboratoire. Vous comprendrez donc qu’en ayant connaissance de la vitesse du son dans chaque matériau on peut, mathématiquement en déduire son épaisseur (ou sa distance si vous préférez).

Bien-sûr, je simplifie légèrement, ce n’est pas l’objet dans cet article de rentrer dans les détails des fonctionnalités de chaque appareil, mais ces instruments de mesure ont plusieurs réglages possibles pour optimiser les résultats.

Les domaines d’applications sont extrêmement variés, que ce soit dans l’usinage de pièces, dans le bâtiment, dans l’industrie ou l’artisanat …

–> Mesureurs d’épaisseur les mieux notés

  • Les mesureurs de revêtement :

On entend par revêtement, une couche de peinture par exemple. Naturellement, entre un double-vitrage et une couche de peinture, l’ordre de grandeur n’est pas du tout le même. C’est pour cette raison que les mesureurs de revêtement n’utilisent pas la technologie des ultrasons mais celle de l’induction magnétique ou du courant de Foucault selon la nature du support.

Mesureur à induction magnétique :

Conçu pour les peintures ou métaux non magnétiques comme le fer et l’acier. En appliquant un champ magnétique sur un support ferreux, ce champ subit une déformation, ce qui induit une modification de la tension. Plus la tension relevé sera faible, plus le revêtement sera épais.

Mesureur à courant de Foucault :

Pour les matériaux isolants, non ferreux, métallique ou certains aciers inoxydables. Le principe de fonctionnement est assez similaire à celle de l’induction magnétique, en approchant du matériaux, le champ magnétique généré est modifié. L’appareil ressortira alors, par déduction mathématique, l’épaisseur du revêtement.

Les domaines d’application sont vastes et vont de la carrosserie automobile, à l’aviation, en passant par l’industrie.

–> Mesureurs de revêtement les mieux notés

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