La durabilité, une notion interprétable ?

Des durées de commercialisation plus courtes et des attentes plus fortes de durabilité, de fiabilité et de qualité ont fait des essais de produits un maillon important du processus de développement de ces derniers.

L’utilisation de matériaux de grande qualité dans les produits actuels se traduit par des durées de vie plus longues, ce qui rend souvent impossible de réaliser des essais de durabilité dans des conditions normales d’utilisation, et implique donc que des essais accélérés soient alors indiqués. Les ingénieurs et développeurs de produits utilisent déjà depuis des années des essais accélérés pour estimer la durée de vie des matériels. Une garantie de longévité n’a en effet que peu de valeur si elle n’est pas testée en pratique.

Essais de laboratoire accélérés

Les essais accélérés permettent de tester la fiabilité des composants, de certifier un produit, de comparer les caractéristiques des produits venant de différents fournisseurs, et d'évaluer la durée de vie d'une pièce.

Le Coating Application Lab de Sirris reçoit beaucoup de demandes concernant la durabilité des revêtements protecteurs : pendant combien de temps un revêtement antibactérien reste-t-il actif ? Après combien de cycles de nettoyage un revêtement ‘facile à nettoyer’ doit-il être à nouveau appliqué ? Combien de temps une couche anticorrosion résiste-t-elle ?

Il est très difficile de répondre à beaucoup de ces questions, étant donné que l’usure ou la dégradation résultent souvent d’une combinaison de facteurs. Ainsi un revêtement situé en façade nord d’un bâtiment se dégrade moins vite sous l’effet du soleil que le même revêtement situé en façade sud, ou l’action de la pluie battante peut entraîner une défaillance prématurée d’une couche de peinture.

Les fournisseurs de revêtements se basent sur leur expérience des générations précédentes de revêtements pour accorder des garanties de durée de vie. Les nouveaux revêtements sont souvent mis au point en comparant de nouvelles formules à des compositions connues, dans le cadre d’essais normalisés.

Lorsque des revêtements d’un même type sont comparés entre eux sur le plan de la qualité, une forme très poussée d’essais accélérés est possible, étant donné que les processus de dégradation des revêtements sont similaires.

Toutefois, si un test a pour but d’estimer la durée de vie d’un produit, il faut veiller à ne pas introduire d’influences complémentaires en raison de l’exécution accélérée. On peut penser ici à la génération de chaleur due à des tests de frottement prolongés, ou la libération et la perte de composants en raison d’essais à des températures extrêmement élevées.

Corrélation avec la réalité

Il existe différents moyens d’interpréter les résultats d’un essai accéléré et d’essayer de les transposer en durée de vie réelle. Souvent, les résultats des essais accélérés sont comparés aux résultats d’essais de dégradation naturelle, en déterminant un facteur de corrélation. Ce dernier possède des valeurs comprises entre 0 (pas de corrélation) et 1 (corrélation parfaite). En général, le facteur de corrélation diminue lorsque la durée de l’essai accéléré est raccourcie.

D’autres méthodes sont basées sur des modèles prédictifs qui transforment les résultats d’essais à court terme en une durée de vie prévisible.

Pour certains essais on applique des règles empiriques basées sur une collecte de résultats. Ci-dessous un aperçu de quelques règles empiriques utilisées pour les systèmes de revêtement organiques.

Essai

Règle empirique

Facteur d’accélération

Essai QUV lampes UV-A340, intensité moyenne

1.000 heures => 1 à 1,5 an Climat méditerranéen européen

8 – 13

Essai en brouillard salin neutre ASTM B117

Essai selon les classes de corrosion décrites dans l’ISO 12944

12 à 100

Essai en brouillard salin cyclique SAEJ2334

60-80 cycles => 5 ans (Montréal et Québec)

3 à 4

Nous devons tout de suite remarquer qu’un facteur d’accélération plus élevé entraîne souvent un facteur de corrélation plus faible.Lors de l’élaboration d’un plan d’essai, un équilibre devra toujours être trouvé entre ces notions.Sirris se fait un plaisir d’apporter son aide lors de l’établissement de justes choix.

Êtes-vous intéressé(e) par des essais de vieillissement de vos produits ? Prenez donc contact avec nous ou rendez-nous visite les 15 ou 16 mai durant le salon professionnel Eurofinish à Louvain et posez vos questions à nos experts.