Les fils et câbles utilisés pour le renforcement des pneus de véhicules automobiles constituent l'une des applications les plus exigeantes pour tout produit en acier. Aussi fin qu'un cheveu humain, le fil doit renforcer le pneu pour l'aider à résister à des charges complexes en service. Cependant, le fil tombe souvent en panne à cause d'un impact, d'une fatigue ou d'une fracture.

Un défi majeur associé à ces types de fils fins est la finesse et la dureté qui rendent la préhension difficile. Sans une approche de préhension appropriée, les concentrations de contraintes au niveau du bord de la mâchoire produiront une défaillance prématurée ou des cassures de la mâchoire. De plus, étant donné que le matériau subit une faible déformation pendant le test, nous constatons que l'utilisation d'un transducteur de mesure de position traditionnel n'est pas suffisante pour obtenir des données de déformation précises. Enfin, l’utilisation de l’extensométrie par contact peut introduire des erreurs, notamment celles causées par le glissement des tranchants ou des points de concentration des contraintes.

Nous suggérons d'utiliser nos systèmes servohydrauliques pour étudier les propriétés de fatigue et de rupture des fils utilisés dans le renforcement des pneus. Pour les fils les plus fins, il est encore plus important de sélectionner une cellule de pesée à faible force appropriée et des mors de faible masse adaptés pour qu'un essai dynamique réussisse.

Dans ce cas particulier, nous avons utilisé un instrument de test électronique équipé d'une cellule de pesée à faible force et de pinces miniatures à fil fin qui agrippent le fil sans introduire de concentrations de contraintes. De plus, l'encodeur numérique optique du système ElectroPuls a été utilisé pour surveiller les données de position. Nos tests ont été réalisés avec succès entre 0,5 N et 1,5 N à des fréquences de test allant jusqu'à 80 Hz.

De plus, des échantillons destinés aux tests de rupture ont été produits à partir de sections plus épaisses du fil et ont été entaillés par usinage par électroérosion. L'éprouvette a ensuite été fatiguée à des fréquences supérieures à 20 Hz, tandis que la microscopie optique a été utilisée pour mesurer la croissance des fissures.