Ce que révèle l’essai de frottement instrumenté
Le frottement détermine la façon dont un dispositif médical glisse dans les tissus, le toucher et l’usure d’un revêtement, la manipulation d’un film ou d’une étiquette, et la régularité de mouvement d’un micromécanisme. Beaucoup de ces contacts ne supportent que quelques millinewtons. L’essai de frottement instrumenté mesure le coefficient de frottement à ces charges, sur le même instrument qui mesure la dureté, le module et la résistance à la rayure.
Déroulement de l’essai
- L’antagoniste (bille, pointe ou embout sur mesure) est mis en contact avec l’échantillon.
- Une charge normale constante est appliquée et maintenue en boucle fermée.
- L’échantillon se déplace sous l’antagoniste à une vitesse et sur une distance définies, pendant que la force de frottement est enregistrée en continu.
- Le coefficient de frottement est calculé le long du trajet ; les répétitions et les différentes conditions (à sec, en liquide, en humidité, à chaud ou à froid) sont comparées.
Faible charge, conditions réelles
À faible charge, un contrôle précis de la force compte plus que la capacité brute. Dans l’étude NANOVEA sur les sondes de stimulation cardiaque, le module nano a maintenu 50 mN constants pendant qu’une bille d’acier de 6 mm glissait sur 10 mm à 20 mm/min sur des isolants de sonde en silicone et en polyéther-polyuréthane, à sec et en solution de Hanks. C’est le type de contact que subissent les sondes dans le corps, et qu’un tribomètre à plus forte charge ne pourrait pas reproduire.
Le frottement comme outil de diagnostic en essai de rayure
Le frottement est également enregistré à chaque essai de rayure. Quand la charge augmente, le frottement croît généralement de façon régulière, puis change brusquement lorsque la pointe traverse un revêtement. Dans l’étude NANOVEA sur le TiN, le frottement est monté jusqu’à environ 0,3 avant le premier écaillage à environ 3,3 N. Combiné à la profondeur et à l’émission acoustique, l’enregistrement du frottement aide à localiser précisément la rupture.
Quand utiliser plutôt un tribomètre
Pour des charges plus élevées, de longues distances de glissement, la mesure du taux d’usure et les méthodes normalisées de frottement et d’usure comme ASTM G99 et G133, les tribomètres NANOVEA sont la plateforme adaptée. Le testeur mécanique couvre l’extrémité basse charge de la même gamme.
