Les essais environnementaux chez Rescoll

Présentation des essais environnementaux par Monsieur Benoit Pacchiana, expert dans ce domaine chez Rescoll :

Rescoll réalise des essais qui, pour la plupart, visent à caractériser un échantillon.

En appliquant une « contrainte » ou une méthode d’une nature spécifique, une information concernant l’objet testé est obtenue (Tg, Module d’Young, composition…). Cette « contrainte » va dépendre du référentiel normatif, du secteur d’activité ou, souvent, de la nature même du matériau testé.

Ce que l’on nomme « les essais environnementaux » est une approche différente. On ne cherche pas à caractériser un produit, mais à s’assurer que les contraintes liées à l’environnement du produit n’ont pas d’impacts sur ses fonctionnalités, donc que le produit ne tombe pas en panne. Ce sont des essais qui peuvent permettre d’évaluer la fiabilité d’un produit, c’est-à-dire sa probabilité d’assurer ses fonctions durant un temps et un taux de panne définis.

Pour définir un essai environnemental, il faut donc se poser plusieurs questions :

1. Quel objectif ?
2. Quel environnement appliquer au produit ?
3. Comment définir les pannes d’un produit ?
4. Quel produit ?

1. Quel objectif  ?

Plusieurs approches et possibilités existent. L’une est de vouloir qualifier un produit dans un environnement spécifique. Ainsi, un environnement cible (avionique, désertique, maritime…) est appliqué au produit en fonction de son utilisation. L’apparition de panne est surveillée durant l’essai, c’est un essai PASS/FAIL.

L’autre possibilité est d’appliquer un environnement au produit, et d’observer l’évolution de ses fonctionnalités dans le temps (son taux de pannes). On parle généralement d’ageing, d’essai accéléré, ou d’essai de fiabilité en fonction de ce que l’on souhaite observer et des lois utilisées.

La dernière possibilité consiste en l’application d’un environnement de plus en plus violent, mais court en durée, afin de détecter à partir de quel environnement le produit n’assure plus ses fonctions. Ce sont des essais de robustesse. Le HALT fait partie de cette catégorie d’essai.

2. Quel environnement ?

L’environnement appliqué au produit dépend de son utilisation et de ce que l’on appelle « son profil de vie ». Si une société, fabriquant de télévision, décide de faire transporter ses produits par bateau, ce n’est pas le même environnement que celui de son concurrent qui le fait par avion. Le choix de l’environnement se fait donc au cas par cas. Les niveaux d’environnements sont, quant à eux, définis dans des standards en fonction du domaine d’utilisation du produit.

L’environnement peut avoir différentes natures :

• Climatique : Température, humidité, gel, UV, ambiance saline, pluie…
• Mécanique : vibrations, chocs, chute, impact…
• Electrique : Haute tension, perturbation électromagnétique, foudre, décharge électrostatique…
• Spécifique : Feu, sable et poussière, pression, immersion dans des liquides, pyrotechnique…

3. Comment définir les pannes d’un produit ?

Une panne est un dysfonctionnement, un écart entre l’attendu et ce qui arrive. Seulement, « l’attendu » d’une tablette tactile n’est pas le même qu’une bouteille d’eau.

La notion de panne est souvent délicate à définir selon les produits, car il faut pouvoir faire le distinguo entre fonctionnalité et performance.

La performance est la capacité d’un produit à maintenir sa (ses) fonctionnalité(s) selon un degré de tolérance définie face à une situation donnée. Donc la performance dépend de l’environnement, alors que la fonctionnalité non.

La panne correspond  d’avantage à la perte d’une fonctionnalité qu’à une dérive des performances, mais cela dépend principalement du degré d’exigence que l’on se fixe.

La plupart des normes demande à vérifier les fonctionnalités du produit en cours d’essai (ou au moins après essai), sans toutefois apporter plus de précisions quant à leur nature. Se fixer des exigences trop importantes aura pour conséquence d’augmenter le risque d’un résultat d’essai décevant.

Là non plus, il n’existe pas de règles, la notion de panne est à traiter au cas par cas en fonction du produit.

4. Quel produit ?

Extrapolons la notion de panne à une colle. Considérons que la fonctionnalité d’une colle c’est… coller ! Sa performance va, par exemple, être sa capacité à résister à l’arrachement.

Peut-on tester une colle via un essai environnemental ?

Tout dépend où l’on place le curseur et comment on définit une panne. On va tester un ensemble collé et vérifier que la colle continue d’assurer ses fonctions dans des conditions définies. Par exemple, si on souhaite coller une aile d’avion, un essai d’environnement peut consister à appliquer une vibration sur l’aile. L’essai sera validé, si la vibration est représentative de l’environnement réel et si l’aile est toujours collée après l’essai, la colle n’est pas tombée « en panne ». Mais on sent bien que cette notion parait bizarre pour une colle que, justement, cela ne colle pas !

Si avant essai, la force nécessaire pour arracher l’aile est de 500kN, et qu’après l’essai, il suffit d’une force de 100kN, alors la caractéristique mécanique de la colle a clairement baissée. Bien que cela semble plus approprié à de la colle, il s’agit d’avantage de sa performance que de sa fonctionnalité. Toutefois, si nous considérons que cette valeur est une fonctionnalité à atteindre, alors il faudrait la surveiller en cours d’essai…

Non seulement la mise en œuvre va vite être extrêmement complexe, mais l’essai étant destructeur, le statut de l’essai sera « fail » en fin d’essai puisque la colle ne collera plus ! C’est donc d’avantage un essai de caractérisation qu’un essai environnemental.

Ainsi, les essais environnementaux sont orientés vers des produits où il est plus aisé de séparer la notion de fonctionnalité et de performance, et où on peut aborder le principe de panne sans que cela ne choque.

Les équipements complexes embarquant de l’électronique sont très représentatifs des produits testés.

Entre un essai environnemental et un essai de caractérisation, plus que la méthode ou les moyens, c’est l’approche qui est radicalement différente. Les « échantillons » deviennent souvent unitaires, avec une valeur marchande souvent supérieure à celle du moyen d’essais.

Ainsi, disposant déjà de nombreux moyens applicables aux essais environnementaux et étant référencé chez des grands donneurs d’ordres, c’est en toute logique que RESCOLL développe ce type d’essais et demeure un partenaire d’essais privilégié.

Pour toute demande d'informations complémentaires sur ces essais, n'hésitez pas à contacter Benoit Pacchiana ou à télécharger notre plaquette

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